In this paper an analytical model in a closed form able to reproduce the monotonic flexural response of external RC beam-column joints with smooth rebars is presented. The column is subjected to a constant vertical load and the beam to a monotonically increasing lateral force applied at the tip. The model is based on the flexural behavior of the beam and the column determined adopting a concentrated plasticity hinge model including slippage of the main reinforcing bars of the beam. A simplified bilinear moment-axial force domain is assumed to derive the ultimate moment associated with the design axial force. For the joint, a simple truss model is adopted to predict shear strength and panel distortion. Experimental data recently given in the literature referring to the load-deflection response of external RC joints with smooth rebars are utilized to validate the model, showing good agreement. Finally, the proposed model can be considered a useful instrument for preliminary static verification of existing external RC beam-column joints with smooth rebars for both strength and ductility verification.
A new type of precast CFST column to RC beam braced frame is proposed in this paper. A series of shake table tests were conducted to excite a one-third scale six-story model for investigating the global seismic performance of this type of structure against earthquake actions. Particular emphasis was given to its dynamic property, global seismic responses and failure path. Correspondingly, a numerical model built on the basis of fiber-beam-element model, multi-layer shell model and element-deactivation method was developed to simulate the seismic performance of the prototype structure. Numerical results were compared with the measured values from shake table tests to verify the validity and reliability of the numerical model. The results demonstrated that the proposed novel precast CFST column to RC beam braced frame performs excellently under strong earthquake excitations; the "strong CFST column-weak RC beam" and "strong connection-weak member" anti-seismic design principles can be easily achieved; the maximum deflections of precast CFSTC-RCB braced frame satisfied the deflection limitations proposed in national code; the numerical model can properly simulate the dynamic property and responses of the precast CFSTC-RCB braced frame that are highly concerned in engineering practice.
A finite element analysis (FEA) model is established to investigate the concrete-encased concrete-filled steel tubular (CFST) column to reinforced concrete (RC) beam joints under cyclic loading. The feasibility of the FEA model is verified by a set of test results, consisting of the failure modes, the exposed view of connections, the crack distributions and development, and the hysteretic relationships. The full-range analysis is conducted to investigate the stress and strain development process in the composite joint by using this FEA model. The internal force distributions of different components, as well as the deformation distributions, are analyzed under different failure modes. The proposed connections are investigated under dimensional and material parameters, and the proper constructional details of the connections are recommended. Parameters of the beam-column joints, including material strength, confinement factor, reinforcement ratio, diameter of steel tube to sectional width ratio, beam to column linear bending stiffness ratio and beam shear span ratio are evaluated. Furthermore, the key parameters affecting the failure modes and the corresponding parameters ranges are proposed in this paper.
Due to functional requirements, SRC column-RC beam abnormal joints with characteristics of strong beam weak column, variable column section, unequal beam height and staggered height exist in the Steel reinforced concrete (SRC) frame-bent main building structure of thermal power plant (TPP). This paper presents the experimental results of these abnormal joints through cyclic loading tests on five specimens with scaling factor of 1/5. The staggered height and whether adding H-shaped steel in beam or not were changing parameters of specimens. The failure patterns, bearing capacity, energy dissipation and ductile performance were analyzed. In addition, the stress mechanism of the abnormal joint was discussed based on the diagonal strut model. The research results showed that the abnormal exterior joints occurred shear failure and column end hinge flexural failure; reducing beam height through adding H-shaped steel in the beam of abnormal exterior joint could improve the crack resistance and ductility; the abnormal interior joints with different staggered heights occurred column ends flexural failure; the joint with larger staggered height had the higher bearing capacity and stiffness, but lower ductility. The concrete compression strut mechanism is still applicable to the abnormal joints in TPP, but it is affected by the abnormal characteristics.
Wei Zhang;Seonhoon Kim;Deuckhang Lee;Dichuan Zhang;Jong Kim
Computers and Concrete
/
v.32
no.3
/
pp.339-349
/
2023
Fast-built construction is a key feature for successful applications of precast concrete (PC) moment frame system in recent construction practices. To this end, by introducing some unique splicing details in precast connections, especially between PC columns including panel zones, use of temporary supports and bracings can be minimized based on their self-sustaining nature. In addition, precast wide beams are commonly adopted for better economic feasibility. In this study, three self-sustaining precast concrete (PC) wide beam-column connection specimens were fabricated and tested under reversed cyclic loadings, and their seismic performances were quantitatively evaluated in terms of strength, ductility, failure modes, energy dissipation and stiffness degradation. Test results were compared with ASCE 41-17 nonlinear modeling curves and its corresponding acceptance criteria. On this basis, an improved macro modeling method was explored for a more accurate simulation. It appeared that all the test specimens fully satisfy the acceptance criteria, but the implicit joint model recommended in ASCE 41-17 tends to underestimate the joint shear stiffness of PC wide beam-column connection. While, the explicit joint model along with concentrated plastic hinge modeling technique is able to present better accuracy in simulating the cyclic responses of PC wide beam-column connections.
Park, Keum-Sung;Lee, Sang-Sup;Bae, Kyug-Woong;Moon, Ji-Ho
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.23
no.1
/
pp.36-44
/
2019
The purpose of this study is to evaluate the structural performance of press-formed type asymmetric column to beam connections of steel-PC composite module frames. Most of the column sections of the joints making up the modular frame use a closed square steel section. The column-beam connection using the closed column section has difficulty in reducing the workability and securing the fire resistance. In order to overcome this disadvantage, concrete is filled in the asymmetrical open type cross section of the steel plate by press forming. A total of four specimens were fabricated to investigate the structural performance of press formed type asymmetric column to beam connections. The experimental results show that the structural performance and behavior of the asymmetric columns are different depending on whether the asymmetric column cross section is composited or the column width thickness ratio. The structural performance of the press formed type asymmetric column to beam connection was evaluated by comparing the experimental results with the theoretical formulas.
This paper presents detailed analysis of the internal forces of interior beam-column joints of reinforced concrete (RC) frames under seismic action, identifies critical joint sections, proposes consistent definitions of average joint shear stress and average joint shear strain, derives formulas for calculating average joint shear and joint torque, and reports simplified analysis of the effects of joint shear and torque on the flexural strengths of critical joint sections. Numerical results of internal joint forces and flexural strengths of critical joint sections are presented for a pair of concentric and eccentric interior connections extracted from a seismically designed RC frame. The results indicate that effects of joint shear and torque may reduce the column-to-beam flexural strength ratios to below unity and lead to "joint-yielding mechanism" for seismically designed interior connections. The information presented in this paper aims to provide some new insight into the seismic behavior of interior beam-column joints and form a preliminary basis for analyzing the complicated interaction of internal joint forces.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.19
no.6
/
pp.283-292
/
2015
In the moment frame subjected to earthquake loads, beam-column joint is structurally important for ductile behavior of a system. ACI Committee 352 proposed guidelines for designing beam-column joint details. The guidelines, however, need to be updated because of the lack of data regarding several factors that may improve the performance of joints. The purpose of this study is to investigate the seismic performance of reinforced concrete exterior joints with high-strength materials and unbonded tendons. Three specimens with different joint shear demand-to-strength ratios were constructed and tested, where headed bars were used to anchor the beam bars into the joint. All specimens showed satisfactory seismic behavior including moment strength of 1.3 times the nominal moment, ductile performance (ductility factor = at least 2.4), and sufficiently large dissipated energy.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
/
1990.04a
/
pp.61-65
/
1990
The purpose of this study was to investigate the effect of Bent-up Bars in Beam-Column Joint with High-Strength Concrete up to 800 kg/$\textrm{cm}^2$. 5 specimens were tested under reversed cyclic loadings. The primary variables were the number of the Bented Bars with Joint Core, compressive strength and loading patterrns. The results showed that bent-up bars in beam-column joint prevented crack from extending into core but the failure was concreterated at the face of beam-column joint. Thus shear stress constant value(Г) should be revised for High Strength Concrete Beam-Column Joint with Bent-up Bars.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
/
2004.05a
/
pp.510-513
/
2004
The objectives of this research are to evaluate the effect of the compressive strength of concrete, reinforcing bar size, spacing of column transverse bars related to the concrete confinement effects on anchorage bond strength and bond behavior of beam-column joints subjected to cyclic loading and to predict the bond behavior of beam-column joints according to the variables by Finite Element Analysis appling the interface element between concrete and reinforced bar surface in a three-dimensional configuration. This paper shows that to verify the results by three-dimensional nonlinear finite element analysis appling a interface element, the test results that were already conducted are compared with analytic results. The behavior of bond and anchorage of beam bar is expressed by a local bond stress-slip relationship and the failure mode of bond is predicted by principal stress contour.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.