• 제목/요약/키워드: Biaxial strength test

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이방향 휨응력상태의 콘크리트 강도 특성, 크기효과 및 피로거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Strength Properties, Size Effect, and Fatigue Behaviour of Concrete under Biaxial Flexural Stress State)

  • 지광습;김지환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.901-907
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    • 2013
  • 본 논문에서는 이방향 응력상태에서의 콘크리트 강도 특성과 크기효과 그리고 피로거동에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 ASTM C 1550 시험법과 이방향 휨강도 시험(biaxial flexure test; BFT)을 적용하여 크기효과 및 피로시험을 실시하였으며, 단순보의 3등분점 하중에 의한 콘크리트 휨강도 시험(third-point bending test) 결과와 비교하였다. 실험 결과 3등분점 재하 휨강도 시험에 의한 일방향 응력상태의 강도보다는 ASTM C 1550 시험법과 이방향 휨강도 시험법에 의한 이방향 응력상태의 강도가 더 큰 것으로 측정되었다. 3등분점 재하 휨강도 시험, ASTM C 1550, 이방향 휨강도 시험법 모두 시편의 크기가 증가함에 따라 강도는 감소하는 것으로 관찰되었으며, 이방향 휨인장강도의 크기 효과가 일방향 휨인장강도의 크기효과보다 더 큰 것으로 확인되었다. S-N 곡선에 의한 일방향과 이방향 휨강도의 피로 수명은 유사한 것으로 분석되었다.

고강도 콘크리트의 일축 및 이축 압축하의 파괴거동 (Failure Behavior of High Strength Concrete under Uniaxial and Biaxial Compression)

  • 이상근;송영철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.223-231
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    • 2002
  • The pilot tests for the development of biaxial failure envelope of high strength concrete of reactor containments were performed. To apply biaxial loads to concrete, the plate specimens were used. The technical difficulties encountered on the development of a suitable biaxial test setup were discussed. To decide the optimum thickness of plate specimen, the nonlinear finite element analyses using ABAQUS were performed for a 1/8 model of cylindrical specimen(${\Phi}150{\times}300$) and four 1/4 models of plate Specimens ($200{\times}200{\times}T$(=30, 50, 60, 70)mm) under uniaxial compression. Analytical values and test data of relative strength ratio between those specimens with different geometric shapes were also compared. The various test data were obtained under uniaxial compression, uniaxial tension, and biaxial compression and then the stress-strain responses were plotted. The test data indicated that the strength of concrete under biaxial compression, $f_1/f_2=-1/-1$, is 15 percent larger than that under uniaxial compression and the poisson's ratio of concrete is 0.16. Teflon pads employed to eliminate friction between test specimen and loading platens showed an excellent effect under biaxial compression.

콘크리트 이방향 휨인장강도 결정을 위한 이방향 휨인장강도 시험법 개선 (The Improvement of Biaxial Flexure Test (BFT) Method for Determination of the Biaxial Flexure Tensile Strength of Concrete)

  • 김지환;지광습;오홍섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권5A호
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    • pp.389-397
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    • 2011
  • 본 논문에서는 이방향 휨인장강도 시험 시 시험체에 작용하는 등방성 휨인장거동의 구현여부를 실험적으로 증명하기 위해 시험체의 변형률 측정 실험과, 시험체에 등방성 휨인장응력이 작용할 수 있도록 시험법 개선을 위한 연구를 수행하였다. 또한, 개선된 시험법을 적용하여 이방향 휨인장강도와 4점 휨인장강도 시험에 의한 일방향 휨인장강도를 측정하여 비교하였다. 실험 결과, 시험체에 발생하는 등방성 휨인장응력은 시험체의 표면 조건과 뒤틀림 정도에 많은 영향을 받는 것으로 나타났으나, 시험법 개선으로 인해 시험체에 등방성 휨인장응력상태를 확보할 수 있었다. 개선된 이방향 휨인장강도 시험에 의한 이방향 휨인장강도가 일방향 휨인장강도 보다 32% 더 큰 것으로 나타났으며, 분산성은 동일한 것으로 나타났다.

일축 및 이축 휨인장강도의 실험적 비교 (The Experimental Comparison of the Uniaxial and Biaxial Tensile Strengths of Concretes)

  • 오홍섭;지광습
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.139-146
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    • 2008
  • 본 연구에서는 콘크리트의 이축 휨인장 특성을 일축 휨인장 특성과 실험적으로 비교, 분석하였다. 이를 위하여 일축 휨인장강도는 현재 많이 사용되고 있는 콘크리트 휨강도 실헙 방법을 사용하여 측정하였으며, 이축 휨강도의 경우는 지광습 외, Zi and Oh에 의해 제안된 새로운 이축 휨강도 실험 방법을 사용하였다. 골재의 크기에 따른 휨파괴강도 변화를 분석하기 위하여 세 가지 크기의 실험체를 제작하였다. 또한 통계적 특성 분석을 위하여 각 변수별로 32개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험 결과 평균 이축 휨파괴강도가 일축의 경우보다 20% 정도 큰 것으로 나타났으나, COV의 경우에는 이축의 경우가 18% 큰 것으로 해석되었다. 이는 이축 휨균열 확률이 일축 보다 클 수도 있음을 의미한다.

압입에 따른 알루미나 세라믹스의 이축 파괴 거동 (Biaxial Fracture Behavior of Alumina Ceramics : Indentation Effect on Ball-on-3-ball Test)

  • 정성민;박성은;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.713-720
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    • 2000
  • The biaxial fracture behavior of alumina ceramics was studied using ball-on-3-ball test. The polished surfaces of alumina specimens were indented at 0mm, 1mm, 2mm, 3mm apart from the center of the specimen along path A, passing between the two supporting balls from the center of the specimen, and along path B, passing above the three supporting balls from the center of the specimen. The fracture strength of the indented specimens was measured using the ball-on-3-ball test, a kind of biaxial strength test. The fracture strength increased with increasing the distance from the center to indented position. The fracture strength of the specimen indented along path B was higher than that of the specimens indented along path A. It was presented that the fracture caused by tangential stress rather than radial stress when the indented positions are 1mm and 2mm from the center of the specimen. This phenomenon was in good agreement with FEM analysis.

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1축 및 2축 압축을 받는 고강도콘크리트 및 강섬유보강 고강도콘크리트의 거동 (Behavior of Plain and Steel Fiber Reinforced High Strengh Concrete Under Uniaxial and Biaxial Compression)

  • 임동환;박성환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.5-8
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    • 2005
  • The purpose of this study is to investigate the mechanical characteristics of plain and steel fiber high strength concrete under uniaxial and biaxial loading condition. A number of plain and steel fiber high strength concrete cubes having 28 days compressive strength of 82.7Mpa (12,000psi) were made and tested. Four principal compression stress ratios, and four fiber concentrations were selected as major test variables. From test results, it is shown that confinement stress in minor stress direction has pronounced effect on the strength and deformational behavior. Both of the stiffness and ultimate strength of the plain and fiber high strength concrete increased. The maximum increase of ultimate strength occurred at biaxial stress ratio of 0.5 in the plain high strength concrete and the value were recorded 30 percent over than the strength under uniaxial condition. The failure modes of plain high strength concrete under uniaxial compression were shown as splitting type of failure but steel fiber concrete specimens under biaxial condition showed shear type failure.

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불산 처리 시간이 IPS Empress® 2 세라믹의 2축 굴곡강도에 미치는 영향에 대한 연구 (The Effect of Etching Time on the Biaxial Flexural Strength of IPS Empress® 2 Ceramic)

  • 김연휘;신수연;조인호;이준석
    • 구강회복응용과학지
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    • 제23권4호
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    • pp.269-281
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    • 2007
  • Fluoric acid etching is an essential procedure in cementation of reinforced ceramics to tooth surface. But there have been few studies about the changes of surface structure and flexural strength of IPS $Empress^{(R)}$ 2 ceramic according to the etching time. The objectives of this study were to examine the surface structure changes and the difference in biaxial flexural strength of IPS $Empress^{(R)}$ 2 ceramic according to various etching times. Sixty one disk-shaped specimens of IPS $Empress^{(R)}$ 2 ceramic($14mm{\times}1.2mm$) were fabricated for the biaxial flexural strength test and SEM analysis according to the manufacturer's recommendations. Sixty specimens were divided into 6 groups(n=10) according to the time of HF acid etching(0, 20, 180 and 300s)and silane/resin cement application. Each disk was loaded using a piston-on-3 ball biaxial configuration in a universal testing machine. The failure loads(N) were recorded, and the biaxial flexural strength for each disk was calculated. A one-way analysis of variance and independent t-test on transformed fracture strength data were used to determine significant differences between groups. The groups of no cementation showed a trend toward progressive weakening with increasing the etching time. However, this was not statistically significant at p=0.05 level. The groups of resin cementation exhibited no apparent trend in their mean strength values. SEM photomicrographs showed very different results of etching. Within the conditions of this study, alteration of surface topography by acid etching does not have a deleterious effect on the biaxial flexural strength of IPS $Empress^{(R)}$ 2 ceramic.

콘크리트 파괴거동특성의 실험적 연구I-이축응력시험 (Experimental Study on Failure Behavior of Plain Concrete - Biaxial Stress Test)

  • 이상근;이상민;박상순;한상훈;송영철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.315-320
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    • 2003
  • Two different strength types of plain concrete plate specimens (200$\times$200$\times$60mm) were tested under different biaxial load combinations. The specimens were subjected to biaxial combinations covering the three regions of compression-compression, compression-tension, and tension-tension. The loading platens with Teflon pads were used to reduce a confining effect in boundary surface between the concrete specimen and the solid platen. The principal deformations in the specimens were recorded, and the failure modes along with each stress ratio were examined. Based on the strength data, the failure envelops were developed for each type of plain concrete. The biaxial stress-strain responses of concrete plate specimens for three biaxial loading regions were also plotted. The test data indicated that the strength of concrete under biaxial compression ($f_2 / f_1$$_1$=-1/-1) is about 17 percent larger than under uniaxial compression.

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축력과 이축휨을 받는 정사각형 단면의 고강도 콘크리트 기둥에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study of Square High Strength Concrete Column Sections under Axial Compression and Biaxial Bending)

  • 조문희;이종원;한경돈;유석형;반병열;신성우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.35-40
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    • 2001
  • The exact solution of strength of reinforced concrete RC columns subjected to axial compression combined with biaxial bending needs trial and adjustment procedure to find the depth and inclination of the neutral axis. Thus, approximate methods of analysis and design for biaxial bending are used in practice. Load contour interprets the relation of biaxial bending and equivalent uniaxial bending by u factor which is related to material properties and column shapes. The purpose of this study is to investigate the behavior of high strength RC columns subjected to the combined axial compression and biaxial bending. Fifteen test specimens with dimensions of 200mm$\times$200mm and 4-Dl3 longitudinal steel were examined. The variable of the test is compressive strength of concrete (350, 585, 650kgf/$cm^{2}$), compression load ratio (0.2$P_{o}}$, 0.35$P_{o}}$, 0.5$P_{o}}$), and inclination of loading ($\theta$=0, 22.5, $45^{\circ}$). Test results of coefficient $\alpha$ depending on the compressive strength of concrete are compared with ACI code.

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이방향 휨인장 시험(Biaxial Flexure Test; BFT) 및 삼차원 유한요소 해석 (The Biaxial Flexure Test(BFT) method and its finite element analysis)

  • 김지환;지광습;강진구;오홍섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.693-696
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    • 2008
  • 최근에 개발된 이방향 휨인장 시험법(Biaxial Flexure Test; BFT)을 적용하여 이축 인장강도를 측정한 결과 원형 시편에 1${\sim}$3개의 초기 균열이 불규칙 하게 발행한 후 파괴되는 것이 일반적이며, 실험체의 크기가 증가함에 따라 상대적으로 균열의 개수가 증가하는 양상을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한, 일방향 휨인장과 마찬가지로 이방향 인장상태의 균열강도의 크기효과에 관한 연구를 위한 각종 변수의 선택에 따른 이방향 휨 인장시험체의 거동을 삼차원 유한요소 해석을 통해 분석하였으며, 지점간의 지름, 하중재하판의 지름, 시험체의 두께와 여유길이 등이 주요변수로 고려되었다. 분석결과 시험체가 b/a>0.4인 경우에서는 h/a가 증가할수록, 여유길이의 크기가 작을수록 이방향 휨인장 응력 산정식과 일치함을 알 수 있었다.

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