• 제목/요약/키워드: ACI 모델

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재료특성치의 변화에 따른 캔틸레버 공법 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 교량의 장기거동 분석 (Effects of Material Characteristics on the Time-dependant Behavior of Prestressed Concrete Box Girder Bridges Constructed by Free Cantilever Method)

  • 오병환;양인환
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.179-188
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    • 1998
  • 캔틸레버 공법으로 시공되는 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 교량의 구조적 거동은 단계적 시공에 따른 구조물의 순차적 변화 및 콘크리트의 재료적 특성에 의해 시간 의존적 거동을 나타낸다. 콘크리트의 시간의존적 특성, 즉 콘크리트의 크리프 및 건조수축 특성은 현장타설 세그멘탈 캔딜레버공법으로 가설되는 콘크리트 교량의 설계 및 시공에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 콘크리트의 크리프 및 건조수축 특성이 교량의 시간의존적 거동, 특히 처짐 및 텐던응력예측에 미치는 영향을 연구하였다. 교량해석은 본 연구진에 의해 개발된 프리스트레스트 콘크리트 교량해석기법 및 프로그램을 이용하여 크리프의 ACI 모델, CEB-FIB모델, 그리고 국내 도로교 시방서 모델을 고려하여 해석하였다. 해석결과 최종크리프 값의 크기에 따라 장기처짐의 발생량이 차이가 큰 것으로 나타나고 있으며, 최종건조수축량과 상대습도도 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 ACI 모델과 CEB-FIB모델간에도 차이가 큰 것으로 나타나 실제교량의 크리프 특성 및 건조수축 특성의 정확한 예측이 교량의 정밀시공 및 거동예측에 매우 중요한 것으로 나타나고 있다.

스트럿-타이 모델에 의한 고강도 철근콘크리트 깊은 보의 전단강도 예측에 관한 연구 (A Study on Shear Strength Prediction for High-Strength Reinforced Concrete Deep Beams Using Strut-and-Tie Model)

  • 이우진;서수연;윤승조;김성수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.918-923
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    • 2003
  • Reinforced concrete deep beams are commonly used in many structural applications, including transfer girders, pile caps, foundation walls, and offshore structures. The existing design methods were developed and calibrated using normal strength concrete test results, and their applicability th HSC deep beams must be assessed. For the shear strength prediction of high-strength concrete(HSC) deep beams, this paper proposed Softened Strut-and-Tie Model(SSTM) considered HSC and bending moment effect. The shear strength predictions of the refined model, the formulas the ACI 318-02 Appendix A STM, and Eq. of ACI 318-99 11.8 are compared with the collected experimental data of 74 HSC deep beams with compressive strength in the range of 49-78MPa . It is shown the shear strength of deep beam calculated by those equations are conservative on comparing test results. The comparison shows that the performance of the proposed SSTM is better than the ACI Code approach for all the parameters under comparison. The parameters reviewed include concrete strength, the shear span-depth ratio, and the ratio of horizontal and vertical reinforcement. The proposed SSTM gave a mean predicted to experimental ratio of 0.99, 32 percent higher than ACI 318-02 Code, however with the low coefficient variation.

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고강도 콘크리트의 인장강성을 고려한 철근 콘크리트 보의 비틀림 해석 (Analysis of High Strength Concrete RC Beams with Tensile Resistance Subjected to Torsion)

  • 한삼희;김종길;박창규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.31-39
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    • 2013
  • 고강도 콘크리트 보의 극한상태의 거동을 강도에 따라 연구하였다. 13개의 보를 해석하고 그 결과를 제시하였다. 변수는 콘크리트의 압축강도로 범위는 57~184 MPa이며, 횡방향 철근비로 범위는 0.35~1.49%이다. 실험에서 측정한 극한 비틀림 강도를 본 논문에서 제안한 값과 ACI 기준에 따른 값을 비교하였다. 그 결과 본 논문에서 제안한 이론에 의한 극한 비틀림 강도가 ACI 기준에 따른 값보다 더 좋은 결과를 보였다.

축소모델실험에 의한 철근콘크리트 3층 보통모멘트골조의 구조 성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of 3 Story OMRCF Based on Scaled Model Testing)

  • 한상환;권건업
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.673-678
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    • 2005
  • ACI 318(1999) 규준에서는 모멘트골조를 특수모멘트골조, 중간모멘트골조, 보통모멘트골조의 3가지로 구분하고 있다. 이중 중 약 지진 지역에서는 대부분의 구조물이 보통모멘트골조로 설계되고 있다. 이러한 보통모멘트골조는 현행 규준에서 가장 엄격하지 않은 상세와 요구사항이 적용되는 골조 형식이다 본 연구는 중력하중으로만 설계되고 ACI 318(1999) 기준의 보통모멘트골조의 상세만을 가지는 3층의 사무소 건물의 내진 성능 평가를 그 목표로 한다 실험적 연구를 위하여 1/3 축소 모델을 제작하여 준정적 실험을 실시하였다. 보통모멘트골조의 전체적인 거동은 갑작스러운 강도의 저감 없이 안정적인 거동을 하였다 실험결과, 중력하중으로만 설계된 3층의 사무소건물은 UBC 1997 규준의 지진 지역 1, 2A, 2B에서의 요구하는 설계 밑면전단력보다 더 큰 횡력 저항 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다.

인공신경망을 이용한 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 예측 (Prediction of Shear Strength Using Artificial Neural Networks for Reinforced Concrete Members without Shear Reinforcement)

  • 정성문;한상을;김강수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.201-211
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    • 2005
  • 철근콘크리트 부재의 전단거동에 대한 오랜 연구에 의하여 이에 대한 다양한 이론모델들과 제안식들이 존재한다. 그러나 전판거동의 메커니즘이 복잡하고 영향을 미치는 요소들이 많아서 이론모델들은 대부분 매우 복잡한 경향이 있고, 실험에 의한 제안식들은 제한된 범위내의 실험변수에 대해서만 유효한 경우가 많다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안의 하나로써 인공신경망이 여러 연구자들에 의하여 제안되어 왔으며, 본 논문에서는 인공신경망을 이용하여 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보의 전단강토를 예측하였다 특히, 기존의 전단실험결과를 광범위하게 모아 구축한 데이타베이스를 활용함으로써 넓은 범위의 구조변수들을 포함한 다양한 부재들을 인공신경망의 훈련자료로 이용하였고, 인공신경망에 의한 전단강토 예측 결과를 ACI의 규준식, Zsutty, Okamura의 제안식들과도 비교 분석하였다. ACI의 규준식은 전단보강근이 없는 철근콘크리트 부재에 대해서 매우 부정확한 전단강도를 제공하였으며, Zsutty의 제안식은 ACI의 규준식에 비해 향상된 예측 결과를 보였으나 부재의 크기효과를 반영하지 못하였다. Okamura의 제안식은 주요 변수들의 영향을 비교적 잘 반영하여 상당히 정확하면서도 안정적인 전단강토를 제공하였다 이에 비해 인공신경망은 실험 결과에 가장 근접한 부재의 전단강도를 제공함으로써, 다양한 변수들의 영향을 매우 정확하게 반영할 수 있는 것으로 나타나서 인공신경망이 전단강도와 같이 메커니즘이 복잡하고 영향을 끼치는 변수들이 많은 다른 구조적 거동이나 강도를 예측하는데 매우 적절한 수단을 제공할 수 있음을 보여주었다.

비내진 설계된 RC 골조에 대한 전단강도 감소 효과를 고려한 수치해석의 비교 (Comparisons of Numerical Analyses considering the Effects of Shear Strength Degradation For Nonseismic Designed RC Frame)

  • 이영욱
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 비내진 설계된 철근콘크리트 골조는 내진상세의 미확보로 인하여 전단파괴의 가능성이 있다. 이러한 전단파괴를 해석 모델링에 반영하기 위하여 Moehle과 ATC 40을 포함한 4개의 전단강도감소 모델을 선택하고 비교하였으며, 각 모델을 예제 건물에 적용하여 Push-over해석을 수행하였다. 해석용 예제 모델은 3층 규모로 하였으며 국내 콘크리트 설계기준에 따라 설계하였다. 전단강도 감소모델 비교 결과, Moehle의 모델은 NZSEE의 모델보다 전단내력을 작게 평가하고 ATC 40 모델에 비하여 휨 연성도에 따른 내력의 변동이 작으며, 대부분의 경우에 고찰된 모델들의 전단내력은 ACI 318의 공칭 전단강도보다 크게 나타남을 알 수 있었다. 예제 모델의 수치해석 비교 결과, 전단강도 감소모델에 따라 건물의 수평 저항 능력에 큰 차이가 나타나며, 전단스프링에 전단강도 감소를 고려한 모델에 비하여 ATC 40의 횡 소성 변형을 제한하는 모델을 사용하면 횡저항 능력을 과소평가하게 됨을 알 수 있었다.

철근콘크리트 코벨의 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율 (An Indeterminate Strut-Tie Model and Load Distribution Ratio for Reinforced Concrete Corbels)

  • 채현수;윤영묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.1065-1079
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    • 2014
  • 철근콘크리트 코벨의 파괴거동은 코벨의 전단경간비 및 주인장 철근비를 포함한 여러 변수들로 인해 복잡하다. 이 논문에서는 철근콘크리트 코벨의 강도 및 거동 특성을 논리적이고 합리적인 방법으로 반영하여 전단경간비가 1.0 이하인 철근콘크리트 코벨을 설계할 수 있는 단순한 형태의 1차 부정정 트러스 구조의 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 부정정 스트럿-타이 모델을 정정 트러스 구조의 스트럿-타이 모델로 변환시켜 현행 스트럿-타이 모델 설계기준에 의한 코벨의 설계를 가능하게 하는 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율 결정 시 스트럿과 타이의 재료적 비선형 거동을 고려할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델의 비탄성 구조해석을 통해 철근콘크리트 코벨의 강도 및 거동을 지배하는 전단경간비, 주인장 철근비, 수직하중에 대한 수평하중의 비, 그리고 콘크리트의 압축강도 등의 주요설계변수들의 영향을 반영하였다. 이 연구에서 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율의 적합성을 검증하기 위해 파괴실험이 수행된 다수의 철근콘크리트 코벨의 극한강도를 평가하였으며, 그 결과를 ACI 318-11의 전통적인 설계기준 및 정정 트러스 구조의 스트럿-타이 모델을 기반으로 하는 현행 주요 설계기준의 스트럿-타이모델 방법에 의한 평가결과와 비교분석하였다.

수축저감제를 사용한 콘크리트의 건조수축 예측에 관한 연구 (Study on Prediction of Drying Shrinkage of Concrete using Shrinkage Reducing Agent)

  • 서태석;최훈제
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.297-303
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    • 2016
  • 콘크리트 건조수축 균열을 제어하기 위하여 수축저감제(SRA)가 개발되었다. SRA는 콘크리트 미세공극의 표면장력을 작게 하여 수축량을 감소시키며, 콘크리트의 품질향상을 위하여 SRA의 사용이 증가되고 있다. 하지만 건조수축을 예측하기 위한 다양한 모델이 존재함에도 불구하고, SRA의 영향을 고려할 수 있는 예측방법이 아직까지 없는 실정이다. 따라서 SRA 콘크리트의 건조수축에 의해 발생하는 인장응력을 정확히 예측할 수 없고, 콘크리트 구조물의 정량적인 사용성 한계의 검토가 불가능하다. 본 연구에서는 SRA 콘크리트의 정량적인 건조수축 변형률 예측가능성을 제시하기 위하여, 건조수축실험값과 기존 모델에 의한 예측값을 비교하였다. 기존 모델에는 SRA의 영향을 고려할 수 없으므로, 실험결과에 근거하여 SRA 첨가율에 따른 수축저감계수를 도출하였고 기존 모델에 수축저감계수를 적용하여 예측값을 구하였다. 그 결과 AIJ 모델, ACI 모델, GL2000 모델은 ${\pm}10%$의 오차범위 내에서 예측값과 실측값이 전반적으로 양호한 상관관계를 보였지만, CEB-FIP 모델과 B3 모델은 예측값이 실측값을 과소평가 하는 것으로 나타났다.

3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법을 이용한 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 극한강도 평가 (Ultimate Strength Analysis of Slab-Column Joints Subjected to Lateral Loads Using 3-Dimensional Grid Strut-Tie Model Approach)

  • 손우현;윤영묵
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.265-268
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    • 2008
  • 슬래브-기둥 접합부는 많은 구조물의 시공에 사용되고 있다. 그러나 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 파괴거동 및 극한강도를 예측하는 것이 매우 어렵기 때문에 현행 구조물 설계기준은 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 파괴 거동을 명확하게 설명하지 못하고 있다. 본 논문에서는 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 극한해석과 설계를 위하여 응력교란영역을 가지는 3차원 구조의 해석과 설계를 위하여 제안된 3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법을 파괴실험이 수행된 43개의 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 극한강도 평가에 적용하고, ACI 318-05 기준과 FIB 1999 기준에 의한 극한강도 평가결과와 비교함으로써 3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법의 타당성을 검토하였다.

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조합하중시의 플랫 플레이트 슬래브 시스템에 대한 수정된 등가골조 모델 (A Modified Equivalent Frame Model for Flat Plate Slabs Under Combined Lateral and Gravity Loads)

  • 오승용;박영미;한상환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.369-372
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    • 2006
  • Flat plate slab systems have been commonly used as a gravity force resisting systems, which should be constructed with lateral force resisting systems such as shear walls and moment resisting frame. ACI 318(2005) allows the Direct design method, the equivalent frame method (ACI-EFM) under gravity loads and the finite-element models, effective beam width models and equivalent frame models under lateral loads. ACI-EFM can be used for gravity loads as well as lateral loads analysis. But the method may not predict the behavior of flat plate slabs under lateral loads. Thus Previous study developed a Modified equivalent frame method(Modified-EFM) which could give more precise answer for flat plate slab under lateral loads. This study is to verified the accuracy of a Modified-EFM under combined lateral and gravity loads. The accuracy of this model is verified by comparing the results using the Modified-EFM with the results of finite element analysis. For this purpose, 7 story building is considered. The analysis results of other existing models are included. The analysis results show that Modified-EFM produces comparable drift and slab internal moments with those obtained from finite element analysis.

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