• 제목/요약/키워드: Column aspect ratio

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형상비 4.0인 비내진 철근콘크리트 기둥의 파괴거동 (Failure Behavior of Non-seismic RC Column with aspect ratio of 4.0)

  • 고성현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.59-66
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    • 2020
  • 축소모형 팔각형 기둥 실험체 2개를 제작하여 일정한 축력 하에서 반복 횡하중을 가력하는 실험을 수행하였다. 실험체는 중실단면과 중공단면이고 모든 실험체의 횡방향 나선철근 체적비는 0.00206의 값을 갖는다. 실험체들은 휨-전단 파괴거동을 보였다. 본 논문에서는 실험결과에 따른 파괴거동과 내진성능을 분석하였다. 실험결과, 중공 실험체는 초기강성, 초기 균열양상, 에너지 소산능력 등의 구조성능이 중실 실험체와 유사한 거동을 보였으나, 중공 실험체의 경우에는 3% 변위비 이후에 횡력, 극한변위, 에너지소산능력이 현저하게 감소되었다.

원형 RC 기둥의 내진성능과 휨 초과강도 (Seismic Performance and Flexural Over-strength of Circular RC Column)

  • 고성현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.49-58
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    • 2013
  • 축소모형 원형기둥 실험체 8개를 제작하여 일정한 축력 하에서 반복 횡하중을 가력하는 실험을 수행하였다. 실험체들은 형상비 4.5인 실험체로 설계되었다. 실험체의 주요변수는 횡방향철근비, 축방향철근비, 축방향철근 항복강도와 축력비이다. 기둥 실험체들의 실험결과들은 축방향철근비, 횡철근비와 축력비에 따라 등가점성비, 잔류변형, 유효강성등과 같은 내진성능이 다르게 나타났다. 낮은 항복강도의 축방향철근이 적용된 실험체는 등가점성감쇠비와 잔류변형과 같은 내진성능이 낮게 나타났다. 국내의 도로교설계기준에 휨 초과강도 규정이 2012년에 채택되었다. 실험결과들은 공칭강도, 비선형 모멘트-곡률 해석 결과, AASHTO LRFD 및 도로교설계기준 (한계상태설계법)과 같은 기준들과 비교하였다.

변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)로 보-기둥 접합부 단면이 증설된 휨항복형 철근콘크리트 보의 구조성능 (Structural Performance of Flexural Dominant Reinforced Concrete Beams strengthened in Beam-Column Joint with SHCC)

  • 송선화;장광수;김윤수;김선우;김용철;윤현도
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.53-56
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    • 2008
  • 대부분의 철근콘크리트 라멘 구조물은 지진하중 작용 시 가장 취약한 부분인 보-기둥 접합부 영역에서 큰 피해를 유발할 수 있다. 이러한 피해를 방지하기 위하여 보수 및 보강에 관한 연구가 이루어지고 있으며, 전 세계적으로 내진규정이 강화되고 구조물의 내진성능이 중요시되면서 지진에 효율적으로 저항할 수 있는 성능을 확보한 재료 개발이 증가되고 있다. 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-hardening cementitious composite, SHCC)는 연성능력이 우수하여 보-기둥 접합부 영역에서 상당한 보강효과가 기대된다. 따라서 본 연구에서는 SHCC로 접합부를 보강한 철근콘크리트 보의 보강특성을 평가하고자 총 3개의 실험체를 제작하였다. 실험을 통하여 균열 및 파괴양상에 대하여 휨거동 특성을 평가하고 섬유 혼입률에 따른 SHCC의 보강효과에 대한 강도를 비교하였다.

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Seismic behavior of steel truss reinforced concrete L-shaped columns under combined loading

  • Ning, Fan;Chen, Zongping;Zhou, Ji;Xu, Dingyi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제43권2호
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    • pp.139-152
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    • 2022
  • Steel-reinforced concrete (SRC) L-shaped column is the vertical load-bearing member with high spatial adaptability. The seismic behavior of SRC L-shaped column is complex because of their irregular cross sections. In this study, the hysteretic performance of six steel truss reinforced concrete L-shaped columns specimens under the combined loading of compression, bending, shear, and torsion was tested. There were two parameters, i.e., the moment ratio of torsion to bending (γ) and the aspect ratio (column length-to-depth ratio (φ)). The failure process, torsion-displacement hysteresis curves, and bending-displacement hysteresis curves of specimens were obtained, and the failure patterns, hysteresis curves, rigidity degradation, ductility, and energy dissipation were analyzed. The experimental research indicates that the failure mode of the specimen changes from bending failure to bending-shear failure and finally bending-torsion failure with the increase of γ. The torsion-displacement hysteresis curves were pinched in the middle, formed a slip platform, and the phenomenon of "load drop" occurred after the peak load. The bending-displacement hysteresis curves were plump, which shows that the bending capacity of the specimen is better than torsion capacity. The results show that the steel truss reinforced concrete L-shaped columns have good collapse resistance, and the ultimate interstory drift ratio more than that of the Chinese Code of Seismic Design of Building (GB50011-2014), which is sufficient. The average value of displacement ductility coefficient is larger than rotation angle ductility coefficient, indicating that the specimen has a better bending deformation resistance. The specimen that has a more regular section with a small φ has better potential to bear bending moment and torsion evenly and consume more energy under a combined action.

나선철근 간격에 따른 원형 RC 기둥의 변위연성도 (Displacement Ductility of Circular RC Column According to the Spacing of Spirals)

  • 고성현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.71-82
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    • 2013
  • 형상비 4.5인 축소모형 원형기둥 실험체 8개를 제작하여 일정한 축력 하에서 반복횡하중을 가력하는 실험을 수행하였다. 실험체의 주요변수는 횡방향철근비, 축방향철근비 (2.017%, 3.161%), 축력비 (0, 0.07, 0.15)이다. 모든 실험체의 횡방향 나선철근 체적비는 소성힌지 구간에서 0.3352~0.8938%의 값을 갖는다. 이 값은 도로교설계기준에서 요구하는 최소 심부구속철근 요구량의 39.7~122.3%에 해당하며, 이는 내진설계가 되지 않은 기존 교각이나 내진설계개념으로 설계되는 교각을 나타낸다. 본 연구의 최종목적은 실험적 기초자료의 제공과 함께 성능단계별 균열, 철근의 항복, 파단 등 정량적 수치와 경향을 제공하기 위한 것이다. 본 논문에서는 실험결과를 통해 분석된 실험변수에 따른 교각의 파괴거동, 강도저감거동, 변위연성도에 대해 중점적으로 기술하였다.

횡단류 유동 내 원형 및 타원형 액체제트의 분열길이 (Breakup Lengths of Circular and Elliptical Liquid Jets in a Crossflow)

  • 송윤호;안규복
    • 한국분무공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.9-15
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    • 2018
  • Breakup lengths of circular and elliptical liquid jets in a subsonic crossflow were experimentally studied. Two circular-shaped and four elliptical-shaped plain-orifice injectors, which had different aspect ratios and orifice length to diameter ratios, were used to provide various liquid jet conditions such as steady, cavitation, and hydraulic flip. By varying the injection pressure drop from 1 bar to 6 bar, spray images were taken using a shadowgraph technique. Breakup lengths were measured and analyzed. As the aspect ratio in orifices increased, liquid column breakup lengths normalized by the equivalent diameter were reduced irrespectively of the switching of the major or minor axis to the crossflow. It was also found that when hydraulic flip developed inside the orifice, x-directional breakup lengths more decreased for both circular and elliptical liquid jets.

Lateral loading test for partially confined and unconfined masonry panels

  • Tu, Yi-Hsuan;Lo, Ting-Yi;Chuang, Tsung-Hua
    • Earthquakes and Structures
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    • 제18권3호
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    • pp.379-390
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    • 2020
  • Four full-scaled partially confined and unconfined masonry panels were tested with monotonic lateral loads. To study the effects of vertical force and boundary columns, two specimens with no boundary columns were subjected to different vertical forces, while two wing-wall specimens had the column placed eccentrically and in the middle, respectively. The specimens with no boundary columns exhibited ductile rocking behavior, where the lateral strength increased with increasing vertical compression. The wing-wall specimens with columns behaved as strut-and-tie systems. The column-panel interaction resulted in greater strength, lower deformation capacity and differences in failure modes. A comparison with analytical models showed that rocking strength can be accurately estimated using vertical force and the panel aspect ratio for panels with no boundary columns. The estimation for lateral strength on the basis of a panel section area indicated scattered error for wing-wall specimens.

내진철골모멘트접합부 패널존의 전단좌굴 방지를 위한 패널존 상대강도 (Relative Panel Zone Strength in Seismic Steel Moment Connections for Prevention of Panel Zone Shear Buckling)

  • 김소연;이철호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.845-850
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    • 2007
  • The empirical AISC panel zone thickness provision$(t_z\geq(d_z+w_z)$/90) to prevent the cyclic shear buckling of the panel zone was proposed based on the test data of Krawinkler et al. (1971) and Bertero et al. (1973) However, no published records of the equation development or any other background information appear to be available. The calibrated finite element analysis results of this study indicated that the AISC provision was not reasonable. In this study, through including the effects of the column axial force and the aspect ratio of the panel zone, a new equation for the relative strength between the beam and the panel zone was proposed such that the proposed equation can prevent the panel zone shear buckling and reduce the potential fracture associated with the kinking of the column flanges.

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Structural Design of Cheongna City Tower

  • Chung, Kwangryang;Kim, Jung-Hyun;Song, Younghoon;Kim, Sihyeong;Kang, Jihun
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.193-201
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    • 2021
  • Cheongna City Tower is a 448-meter-high rise observatory tower with 8.7:1 aspect ratio located at central lake park in Incheon Cheongna international city. The tower is a crystal shaped image and it turns invisible when the façade is activated. The tower was planned to be hexagonal 30-story building with two basements which are composed of mega frame structure using mega column and mega brace. In order to minimize the wind effect, the blow-through area was installed so that the wind can pass through. This observatory tower is an unprecedented project since the whole building is covered by façade for invisibility effect.

축방향철근비 2.017%인 중공 원형 RC 기둥의 내진성능과 휨 초과강도 (Seismic Performance and Flexural Over-strength of Hollow Circular RC Column with Longitudinal Steel Ratio 2.017%)

  • 고성현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 형상비(M/VD, shear span-depth ratio)가 4.5인 축소모형의 원형기둥 실험체 3개를 제작하였다. 철근콘크리트 기둥 실험체의 단면은 원형이고 중공단면으로 제작되었다. 철근콘크리트 기둥 실험체의 단면 지름은 400 mm, 중공 지름은 200 mm이다. 일정한 축력 하에서 반복하중을 가력하는 준정적 실험을 수행하였다. 실험체의 주요변수는 횡방향철근비이다. 모든 실험체의 횡방향 나선철근 체적비는 소성힌지 구간에서 0.302~0.604%의 값을 갖는다. 이 값은 도로교설계기준에서 요구하는 최소 심부구속철근 요구량의 45.9~91.8%에 해당하며, 이는 내진 설계가 되지 않은 기존 교각이나 내진설계개념으로 설계되는 교각을 나타낸다. 본 연구의 최종목적은 실험적 기초자료의 제공과 함께 성능단계별 균열거동, 하중-변위 이력곡선, 에너지 소산 능력, 등가점성감쇠비, 잔류변형, 유효강성 등 내진성능의 정량적 수치와 경향을 제공하기 위한 것이다. 본 논문에서는 실험결과를 통해 분석된 실험변수에 따른 실험결과들을 공칭강도, 비선형 모멘트-곡률 해석 결과, AASHTO LRFD 및 도로교설계기준(한계상태설계법)과 같은 기준들과 비교하였다.