• 제목/요약/키워드: Average Bond Stress

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콘크리트와 탐소섬유판 계면의 본드-슬립모델 산정 (Assessment of Bond-Slip Interface Model with Concrete and CFRP Plates)

  • 양동석;고병순;박선규;유영찬
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.635-638
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    • 2004
  • External bonding of steel plates has been used to strengthen deficient reinforced-concrete structures since the 1960s. In recent years, fiber-reinforcde polymer(FRP) plates have been increasingly used to replace steel plates due to their superior properties. This paper is concerned with anchorage failure due to crack propagation parallel to the boned plated near or along the adhesive/concrete interface, staring from the critically stressed position toward the anchored end of the plates. Factor of bond-slip interface model is average bond stress, effective length, slip volume and fracture energy. The aim of the present paper is to provide a comprehensive assessment of bond-slip interface model with concrete and CFRP plates.

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인장을 가하지 않은 PS강연선의 인발 부착특성 (Pullout Bond Characteristics of Untensioned Prestressing Strand)

  • 하상수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.101-108
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    • 2008
  • 본 연구는 콘크리트에서 인발실험(pullout test)을 통해서 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성을 파악하기 위한 것이다. 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성은 이형철근이나 인장이 가해진 강연선과는 다르게 나타난다. 본 연구에서 인장을 가하지 않은 강연선을 철근과 같은 용도로 사용하고 설계하기 위해서는 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구는 묻힘 길이($10d_b{\sim}60d_b$), 콘크리트 피복두께(45mm, 70mm, 100mm), 그리고 강연선의 직경(12.7mm : SWPC7B, 9.3mm : SWPC7A)을 주요변수로 선정하였다. 실험결과, 묻힘길이가 증가함에 따라 상대적으로 평균부착응력은 감소하는 경향을 보여주고 있으며, 묻힘길이가 ($60d_b$) 이상 확보된다면 인장을 가하지 않은 강연선의 부착성능에 기여할 수 있을 거라 판단된다.

Simulation of Ultrasonic Stress During Impact Phase in Wire Bonding

  • Mayer, Michael
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.7-11
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    • 2013
  • As thermosonic ball bonding is developed for more and more advanced applications in the electronic packaging industry, the control of process stresses induced on the integrated circuits becomes more important. If Cu bonding wire is used instead of Au wire, larger ultrasonic levels are common during bonding. For advanced microchips the use of Cu based wire is risky because the ultrasonic stresses can cause chip damage. This risk needs to be managed by e.g. the use of ultrasound during the impact stage of the ball on the pad ("pre-bleed") as it can reduce the strain hardening effect, which leads to a softer deformed ball that can be bonded with less ultrasound. To find the best profiles of ultrasound during impact, a numerical model is reported for ultrasonic bonding with capillary dynamics combined with a geometrical model describing ball deformation based on volume conservation and stress balance. This leads to an efficient procedure of ball bond modelling bypassing plasticity and contact pairs. The ultrasonic force and average stress at the bond zone are extracted from the numerical experiments for a $50{\mu}m$ diameter free air ball deformed by a capillary with a hole diameter of $35{\mu}m$ at the tip, a chamfer diameter of $51{\mu}m$, a chamfer angle of $90^{\circ}$, and a face angle of $1^{\circ}$. An upper limit of the ultrasonic amplitude during impact is derived below which the ultrasonic shear stress at the interface is not higher than 120 MPa, which can be recommended for low stress bonding.

자켓앵커 거동특성에 관한 연구 (A Study on the Behaviour Mechanism of Jacket Anchor)

  • 김동휘;김인철;공현석;이우진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.1240-1249
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    • 2008
  • Jacket anchor was developed to increase the pullout resistance of general ground anchor in soft ground, and the mechanism of pullout resistance of jacket anchor was analyzed. Also, the ultimate bond stress of jacket anchor was estimated by ultimate resistance which is determined by field tests. Grout milk was injected into the jacket to make grout bulb of jacket anchor. The formation of grout bulb of jacket anchor increases the diameter of grout bulb, ground strength and confining pressure between anchor grout and soil. From the twelve field test results, it was observed that the pullout resistance of jacket anchor is 15.38~295.02%(average 83.53%) greater than that of general ground anchor, and plastic deformation of jacket anchor is 20.78~1,496.45%(average 288.78%) smaller than that of general ground anchor at the same load cycle. Especially, it was investigated that the increase of ultimate resistance over 200% and the reduction of plastic deformation over 600% was obtained in gravel layer. It means that the jacket anchor is superior to the general ground anchor in gravel layer. Finally, the ultimate bond stress was proposed to design jacket anchor.

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고연성 PET 섬유로 보강된 철근콘크리트 보의 부착 및 휨 거동 (Bond and Flexural Behavior of RC Beams Strengthened Using Ductile PET)

  • 박혜선;김소영;임명관;최동욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.30-39
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    • 2016
  • 이 연구에서는 고연성과 낮은 탄성계수를 갖는 PET 섬유로 보강한 철근콘크리트 보의 부착특성과 휨거동을 각각 부착실험 및 휨실험을 통하여 규명하고자 하였다. 부착실험은 CSA S806에 따라 수행하였고, 실험변수는 섬유 종류와 보강량(CF 및 GF 시트 각 1겹, PET 시트 10겹)이었다. 총 8개의 보 실험에서 주요 실험변수는 단면의 연성비(${\mu}=3.4$, 7.0), 보강섬유 종류(CF, GF, PET) 및 보강량이었다. 보 단면의 모멘트-곡율 해석을 병행하였다. 부착실험의 결과, CF, GF 시트 1겹 보강에서 유효 부착길이는 각각 120, 60 mm 이었고 최대부착응력은 각각 3.25, 2.99 MPa 이었다. PET 10겹 보강에서 유효 부착길이는 60 mm, 최대 및 평균 부착응력은 각각 2.30, 2.10 MPa 이었다. 또한 최대 강도 시 CF, GF, PET의 변형율은 각각 0.36%, 0.49%, 6.29% 였으며 CF, GF 부착실험체는 계면에서 시트가 최종적으로 탈락하였지만 PET 부착 실험체에서 박리현상은 나타나지 않았다. 휨실험의 결과, PET 10, 20, 30겹으로 보강한 RC 보의 휨강도, 휨강성이 모두 무보강 보에 비해 증가하였고, 연성적인 휨파괴 양상을 보였으나 PET 30겹의 경우 20겹에 비하여 연성이 감소하였다. 모멘트-곡율 해석의 결과, PET 보강 보에서 접착제의 물성을 해석에 포함시키면 해석의 정확도가 향상하였다. 한편 PET 의 내구성에 대해서는 보고된 문헌이 없어서 현재 연구 진행 중이다.

비선형 부착 특성에 기반한 철근콘크리트 휨부재의 균열폭과 처짐 해석 (Analysis of Crack Width and Deflection Based on Nonlinear Bond Characteristics in Reinforced Concrete Flexural Members)

  • 이기열;김우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.459-467
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    • 2008
  • 이 논문은 철근콘크리트 휨부재의 균열폭과 처짐 계산에 대한 해석적 모델을 제안한 것이다. 균열 안정화단계에서 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력-미끌림 관계와 인장증강효과를 수치적으로 유도한 후, 균열과 균열 사이에서 철근의 매입길이 방향으로 발생하는 철근과 콘크리트의 변형률 차이가 균열면으로 누적되는 양을 계산할 수 있는 평형방정식을 이용하였다. 이로부터 두 재료의 변형량 차이로부터 평균 균열폭을 계산할 수 있는 모델과 인장증강효과를 반영한 철근의 평균변형률과 모멘트-곡률 관계를 도입하여 처짐을 계산하는 모델을 제안하였다. 이렇게 정식화된 새로운 균열폭 및 처짐 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 현재 사용되고 있는 여러 설계기준의 사용성 규정으로 계산한 결과와 비교할 때 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

Shear Strength of an Aluminum Alloy Bonded with a DP-460 Adhesive: Single Lap-shear Joints

  • Kim, Hyun-Bum;Nishida, Tomohisa;Oguma, Hiroyuki;Naito, Kimiyoshi
    • 접착 및 계면
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    • 제21권1호
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    • pp.20-26
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    • 2020
  • Single lap-shear joints (SLJ) specimens with and without partial round fillets were fabricated to measure the average shear strength of adhesives. The effects of the length of the adherend on the SLJ specimens were also investigated. An epoxy adhesive was used to bond aluminum alloy. Tensile tests were performed on the adhesive bulk specimens to measure the mechanical properties. The finite element analysis (FEA) method was used to measure the adhesive stress distributions, i.e., the peel and shear stresses, on the bonded part. The experimental results revealed that the specimen consisting short length of adherend and without the partial round fillets exhibited the smallest average shear strength of adhesive among the investigated specimens. FEA revealed that the low average shear strength for the specimen with a short adherend length was caused by high stress concentrations on the adhesive at the edge of the bonded part.

Evaluation of Bond Properties of Reinforced Concrete with Corroded Reinforcement by Uniaxial Tension Testing

  • Kim, Hyung-Rae;Choi, Won-Chang;Yoon, Sang-Chun;Noguchi, Takafumi
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제10권sup3호
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    • pp.43-52
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    • 2016
  • The degradation of the load-bearing capacity of reinforced concrete beams due to corrosion has a profoundly negative impact on the structural safety and integrity of a structure. The literature is limited with regard to models of bond characteristics that relate to the reinforcement corrosion percentage. In this study, uniaxial tensile tests were conducted on specimens with irregular corrosion of their reinforced concrete. The development of cracks in the corroded area was found to be dependent on the level of corrosion, and transverse cracks developed due to tensile loading. Based on this crack development, the average stress versus deformation in the rebar and concrete could be determined experimentally and numerically. The results, determined via finite element analysis, were calibrated using the experimental results. In addition, bond elements for reinforced concrete with corrosion are proposed in this paper along with a relationship between the shear stiffness and corrosion level of rebar.

RC 부재 휨 실험에 의한 GFRP 보강근의 이음길이 제안 (Splice Length of GFRP Rebars Based on Flexural Tests of Unconfined RC Members)

  • 최동욱;천성철;하상수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.65-74
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    • 2009
  • 이형철근의 부식이 우려되는 경우, GFRP 보강근의 사용이 사용될 수 있다. 이 연구에서는 GFRP 보강근으로 보강된 총 36개 보 및 일방향 슬래브의 휨 실험을 수행하였다. 4종의 GFRP 보강근을 실험에 사용하였고, 보강근 직경은 13 mm이었다. 대부분의 실험체의 보강근은 중앙부에서 겹침이음되었다. 모든 보 및 슬래브는 4점재하 되었으므로, 이음부는 균일한 모멘트를 받도록 계획하였다. 실험변수는 이음길이, 피복두께 및 보강근 간격이었다. 보수적으로 부착강도를 평가하기 위하여 이음부에는 스터럽을 사용하지 않았다. 실험결과 보강근과 콘크리트 간 발생한 부착응력을 비선형 단면해석을 통하여 결정하였다. 2변수 선형 회귀분석을 사용하여 평균부착강도의 예측식을 유도하였다. 5% 분위수 개념을 사용하여 이음길이 설계식을 제안하였다. 이 연구의 결과로 이론적인 이음길이 설계식이 제안되었으며 결과를 ACI 440 정착설계식과 비교하였다.

Corrosion effects on tension stiffening behavior of reinforced concrete

  • Shayanfar, M.A.;Ghalehnovi, M.;Safiey, A.
    • Computers and Concrete
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    • 제4권5호
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    • pp.403-424
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    • 2007
  • The investigation of corrosion effects on the tensile behavior of reinforced concrete (RC) members is very important in region prone to high corrosion conditions. In this article, an experimental study concerning corrosion effects on tensile behavior of RC members is presented. For this purpose, a comprehensive experimental program including 58 cylindrical reinforced concrete specimens under various levels of corrosion is conducted. Some of the specimens (44) are located in large tub containing water and salt (5% salt solution); an electrical supplier has been utilized for the accelerated corrosion program. Afterwards, the tensile behavior of the specimens was studied by means of the direct tension tests. For each specimen, the tension stiffening curve is plotted, and their behavior at various load levels is investigated. Average crack spacing, loss of cross-section area due to corrosion, the concrete contribution to the tensile response for different strain levels, and maximum bond stress developed at each corrosion level are studied, and their appropriate relationships are proposed. The main parameters considered in this investigation are: degree of corrosion ($C_w$), reinforcement diameter (d), reinforcement ratio (${\rho}$), clear concrete cover (c), ratio of clear concrete cover to rebar diameter (c/d), and ratio of rebar diameter to reinforcement percentage ($d/{\rho}$).