철근콘크리트 기둥에서 횡 보강근의 시공성 및 구속효과를 향상시키기 위하여 본 연구에서는 내부 크로스타이의 대체로서 V형 띠철근의 배근방법을 제시하였다. 제시된 V형 띠철근의 부착응력-미끄러짐 관계를 파악하기 위하여 콘크리트 강도 및 V형 띠철근의 절곡각도와 묻힘길이를 주요변수로 35개의 직접인발 실험체를 제작하였다. V형 띠철근의 부착강도는 절곡각도가 $60^{\circ}$ 이하에서 CEB-FIP 기준 식보다 높게 있었다. V형 띠철근의 시공성 및 부착거동을 고려하면, V형 띠철근의 최적 절곡각도 및 묻힘길이는 각각 $45^{\circ}$와 $6d_b$ 이상으로 제시될 수 있었는데, 여기서 $d_b$는 띠철근 직경이다.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제3권2호
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pp.119-126
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2009
This paper provides a brief summary of the performance of an innovative slip hardening twisted steel fiber in comparison with other fibers including straight steel smooth fiber, high strength steel hooked fiber, SPECTRA (high molecular weight polyethylene) fiber and PVA fiber. First the pull-out of a single fiber is compared under static loading conditions, and slip rate-sensitivity is evaluated. The unique large slip capacity of T-fiber during pullout is based on its untwisting fiber pullout mechanism, which leads to high equivalent bond strength and composites with high ductility. Due to this large slip capacity a smaller amount of T-fibers is needed to obtain strain hardening tensile behavior of fiber reinforced cementitious composites. Second, the performance of different composites using T-fibers and other fibers subjected to tensile and flexural loadings is described and compared. Third, strain rate effect on the behavior of composites reinforced with different types and amounts of fibers is presented to clarify the potential application of HPFRCC for seismic, impact and blast loadings.
이 논문에서는 내진상세가 적용되지 않은 RC골조의 지진 거동 특성을 파악하였다. 해석 대상 건물은 내진 규준의 적용을 받지 않고 중력하중만을 고려하여 설계되었다. 원형철근이 주철근으로 사용되었으며, 부재는 낮은 수준의 전단력을 견딜 수 있는 최소한의 스터럽이 사용되어 코어 부분의 구속효과는 거의 없다. 평면비정형성을 가진 건물의 경우, 푸쉬오버 해석을 통해서는 비틀림으로 인한 평면상에서 연단부의 손상집중을 파악할 수 없으므로 비선형 동적해석을 사용하는 것이 바람직하다. 섬유요소를 이용한 비선형 동적해석은 양방향 지진하중과 비틀림 거동의 영향을 받는 RC골조의 거동을 성공적으로 예측할 수 있었다. 하지만, 보다 진보된 응답 예측을 위해서는 부착 미끄러짐과 같은 보-기둥 접합부의 국부거동을 정밀하게 나타내는 모델링 요소의 개발이 필요하다.
To reduce the damage of concrete in fire, a new type of lightweight cinder aggregate concrete was developed due to the excellent fire resistance of cinder. To further enhance its fire resistance, Polypropylene (PP) Fibers which can enhance the fire resistance of concrete were also used in this type of concrete. However, the bond behavior of this new type of concrete after fire exposure is still unknown. To investigate its bond behavior, 185 specimens were heated up to 22, 200, 400, 600 or 800℃ for 2 h duration respectively, which is followed by subsequent compressive and tensile tests at room temperature. The concrete-rebar bond strength of C30 PP fiber-reinforced cinder concrete was subsequently investigated through pull-out tests after fire exposure. The microstructures of the PP fiber-reinforced cinder concrete and the status of the PP fibre at different temperature were inspected using an advanced scanning electron microscopy, aiming to understand the mechanism of the bonding deterioration under high temperature. The effects of rebar diameter and bond length on the bond strength of PP fiber-reinforced cinder concrete were investigated based on the test results. The bond-slip relation of PP fiber-reinforced cinder concrete after exposure at different temperature was derived based on the test results.
This paper presents an analytical model for evaluation of Tension Stiffening Effect by actual Bond-Slip relationships between the reinforcement and the surrounding concrete. The presence of longitudinal splitting cracks was found to significantly after the tension stiffening. The model is applied to the longitudinal splittings cracks and derived to Tension stiffening model. The predicted values are shown to be in good agreement with the experimentally measured data.
이 논문에서는 프리스트레스트 콘크리트 구조로 건설된 원자로 격납건물의 극한내압평가를 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 특히, 상용프로그램 사용 시 콘크리트와 긴장재의 완전부착 가정으로 인해 고려할 수 없었던 콘크리트와 긴장재 사이의 슬립효과를 모사할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 부착된 긴장재의 경우 부착-슬립효과를 기초로 유도된 겉보기 항복응력으로 두 재료의 상호거동을 모사할 수 있고, 비부착된 긴장재의 경우 반복해석에 의해 긴장재 전체 길이방향으로의 슬립효과를 모사할 수 있다. 개발된 알고리즘을 이용하여 도출된 긴장재의 응력-변형률 관계를 이용하여 격납건물의 축소모델에 대한 비선형 해석을 수행하였고, 수행한 결과를 바탕으로 격납건물의 극한내압은 가압중수로형과 가압경수로형 모두 설계압력의 약 3배 이상 구조적 여유가 있음을 확인하였다.
The social trouble to the durability of concrete rises recently because the embedded rebar corrosion influences concrete structures to deteriorate structural capacity. And also, the rebar corrosion causes crack of concrete, decrease of steel section and separation of covering concrete. In the result, the bond strength of concrete and embedded rebar decreases, which causes deterioration of the structure behavior in reinforced concrete. In this study, the relation of bond strength and bond-slip was understood to evaluate capacity deterioration of reinforced concrete, and experiments were carried out by compressive strength and embedded rebar condition in the rebar corrosion rate.
Reinforced concrete structures have been used for a long time. However, corrosion problem in reinforcing steel is inevitable, which results in the degradation of performance and the shortening of the life of structures. To overcome such problems, FRP(Fiber Reinforced Polymer) rebars have been developed. Due to their corrosion resistance and their superior mechanical properties, FRP rebars are increasingly applied to concrete structures in other countries. To obtain the composite action between FRP rebars and concrete, sufficient bond between two materials must be secured. But, the behavior of FRP rebars is different from that of steel rebars. Therefore, it is necessary to understand and develop the proper bond mechanism of FRP rebars to use them in concrete structures. This paper presents analytical results to investigate the bond-slip relationship between FRP rebars and concrete based on pull out tests.
The purpose of this study is to develop the analytical model for the reinforcement bar connection in group-filled steel pipe sleeve, which consists of beam elements for the reinforcement bar and shell elements for the sleeve and the mortar and spring elements for the bond stress-slip relationship. In the reinforcement bar connection using grout-filled steel pipe sleeve, the major variables are the bond stiffness between reinforcement bar and mortar($K_1$) and between sleeve and mortar($K_2$). It is nearly difficult to predict the exact bond stiffness with the experimental results. Therefore, The linearly elastic analyses using ABAQUS, FEM package show the validity of the mathematical equations for the bond stiffness and the choice of material elements in this paper. To predict the behaviour between yield and ultimate tensile strength, the nonlinear analyses must be performed henceforth.
보-기둥 접합부에서 보의 축방향 철근의 슬립은 정하중 및 동하중 하에서 철근 콘크리트 골조를 손상시키는 중요한 요인중 하나이다. 이 논문은 이형철근의 국부 부착-슬립 특성에 관한 콘크리트강도 및 보강철근에 대해 실행된 실험결과를 요약하였다. 실험결과로부터 부착할렬균열(bond splitting crack)이 기둥은 축방향 철근에 의해 제어되는 한 횡방향 보강철근이 국부부착거동에 직접적인 영향을 미치지 않으며 극한부착강도는 콘크리트강도의 콘크리트강도의 제곱근에 비례해 증가함을 알 수 있었다. 이를 근거로 압축강도에 따른 보강철근 내부의 콘크리트와 이형철근의 국부 부착 응력-슬립 상관관계를 나타내는 실험모델을 유도하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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