• KCI Concrete Journal
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• 제12권2호
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• pp.55-72
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• 2000

This paper proposes a mechanical model to describe the load-deformation responses of the reinforced concrete plate members under service load state. An Analytical method is introduced on the basis of the rotating crack model which considers equilibrium, compatibility conditions, load-strain relationship of cracked member, and constitutive law for materials. The tension stiffening effect in reinforced concrete structures is taken into account by the average tensile stress-strain relationship from the load-strain relationship for the cracked member and the constitutive law for material. The strain compatibility is used to find out the crack direction because the crack direction is an unknown variable in the equilibrium and compatibility conditions. The proposed theory is verified by the numerous experimental data such as the crack direction, moment-steel strain relationship, moment-crack width relationship. The present paper can provide some basis for the provision of the definition of serviceability for plate structures of which reinforcements are deviated from the principal stresses, because the present code defines the serviceability by the deflection, crack control, vibration and fatigue basically for the skeletal members. The proposed theory is applicable to predict the service load state behavior of a variety of reinforced concrete plate structures such as skew slab bridges, the deck of skew girder bridges.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.494-497
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• 2004

This paper presents the analysis results predicted by the upper bound approach in the limit analysis of concrete incorporating the original plastic and crack sliding solutions for short high-strength concrete beams that varied the compressive strength of concrete, and the shear span-to-depth and vertical shear reinforcement ratios. The significance of the distance away from the support to define the location where the yield line starts and the properties of cracked concrete, particularly related to high-strength concrete, is identified.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.253-260
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• 1998

본 논문에서는 장기지속하중을 받는 철근콘크리트 보의 처짐을 계산하는 방법을 제안하였다. 균열단면에 대하여 적합조건 및 평형조건을 적용하여 크리프에 의한 중립축의 변화를 계산하는 효율적인 알고리즘을 제시하였으며, 이 값을 이용하여 임의의 시간에서의 휨강성을 유도하였다. 그리고 유사한 방법으로 비균열단면에서의 휨강성을 계산하고 균열단면과 비균열단면에서 각각 계산된 휨강성을 사용하여 ACI규준식의 유효단면 2차모멘트를 계산하는 것과 유사한 방법으로 휨강성을 계산하여 지속하중을 받는 철근콘크리트 보의 처짐을 예측하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법과 기존의 실험결과를 비교하여 볼 때, 제안된 방법이 장기지속하중을 받는 철근콘크리트보의 처짐을 잘 예측하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.99-107
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• 1999

본 연구에서는 철근콘크리트 고층건물의 시공단계를 고려하여 기둥의 부등축소량을 예측하는데 있어서 슬래브를 통한 양쪽 기둥으로의 비탄성하중 전달현상을 고려하기 위하여 2차원 골조해석을 수행하는 프로그램을 개발하였다. 또한 시간에 따른 해석을 수행함에 있어 단면 중심에서의 변형도와 곡률을 이용하여 균열을 고려한 단면의 성질을 직접 사용하는 방식을 사용하여 정밀도를 저하시키지않는 상태에서 해석시간을 단축하였으며, 축력과 휨의 상호작용에 의한 강성을 적용시켜 철근콘크리트 구조물의 특성을 보다 정확하게 고려하여 주었다. 해석모델로는 ACI 209, CEB-FIP 1990과 B3 모델을 사용하였다. 이렇게 개발된 프로그램의 해석결과를 기존의 간편해석에 의한 결과 및 실제 구조물의 실측치와 비교하여 그 효율성을 입증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권5호
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• pp.611-620
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• 2017

A new theory of weightless sagging planer elasto-flexible cables under point loads is developed earlier by the authors and used for predicting the nonlinear dynamic response of cable-suspended linear elastic beams. However, this theory is not valid for nonlinear elastic cracked concrete beams possessing different positive and negative flexural rigidity. In the present paper, the flexural response of simply supported cracked concrete beams suspended from cables by two hangers is presented. Following a procedure established earlier, rate-type constitutive equations and third order nonlinear differential equations of motion for the structures undergoing small elastic displacements are derived. Upon general quasi-static loading, negative nodal forces, moments and support reactions may be introduced in the cable-suspended concrete beams and linear modal frequencies may abruptly change. Subharmonic resonances are predicted under harmonic loading. Uncoupling of the nodal response is proposed as a more general criterion of crossover phenomenon. Significance of the bilinearity ratio of the concrete beam and elasto-configurational displacements of the cable for the structural response is brought out. The relevance of the proposed theory for the analysis and the design of the cable-suspended bridges is critically evaluated.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권2호
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• pp.159-180
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• 2003

In this paper spacing and width of flexural cracks in reinforced concrete beams are determined using two-dimensional finite element analysis. At early loading stages on the beam the primary crack spacing is based on the slip length, which is the development length required to resist the steel stress increment that occurs at a cracked section on the formation of the first flexural crack. A semi-empirical formula is presented in this paper for the determination of the slip length for a given beam. At higher load levels, the crack spacing is based on critical crack spacing, which is defined as the particular crack spacing that would produce a concrete tensile stress equal to the flexural strength of concrete. The resulting crack width is calculated as the relative difference in extensions of steel reinforcement and adjacent concrete evaluated at the cracked section. Finally a comparative study is undertaken, which indicates that the spacing and width of cracks calculated by this method agree well with values measured by other investigators.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권1호
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• pp.19-32
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• 2013

Cracking at low temperatures is one of the frequently observed modes of failure in asphalt concretes. In this investigation, fracture tests were performed on cracked asphalt concrete subjected to pure mode I and pure mode II loading at different subzero temperatures. An improved semi-circular bend (SCB) specimen containing a vertical crack was used to conduct the experiments. The SCB specimens produced from the gyratory compacted cylindrical samples were compressively loaded, and critical stress intensity factors, $K_{If}$ and $K_{IIf}$, were then calculated using peak loads obtained from the tests. The experimental results showed that with decreasing the temperature, mode I and mode II critical stress intensity factors increased first but below a certain temperature they both decreased. It was also found that at a fixed temperature, the mode II fracture resistance of the asphalt concrete was higher than its mode I fracture resistance.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.88-93
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• 2004

철근콘크리트 구조 부재에 발생되는 균열은 구조체의 미관, 내구성 및 구조적 측면에서 보수를 요하게 되며, 에폭시 주입 균열보수공법은 최근 국내에서 가장 널리 사용되는 균열 보수공법 중의 하나이다. 에폭시 주입공법의 성능은 사용되는 에폭시의 물성과 균열의 폭에 기인하게 된다. 본 연구에서는 균열을 발생시키는 하중의 크기를 변수로 하고, 재하 중 보수한 경우와 하중을 제거한 후 보수한 경우를 비교 분석하도록 하였다. 총 5개의 실험체에 대하여 공칭 휨강도의 $70\%$ 및 $90\%$의 하중을 가력하여 균열을 발생시킨 후 에폭시 주입공법으로 보수하고, 보수 이후 부재의 거동을 실험적으로 연구하였다. 실험결과, 에폭시 주입공법에 의한 균열의 보수는 양호한 구조성능의 회복을 나타내었으며, 극심한 하중 하에서 보수된 실험체는 에폭시의 강도특성으로 인하여 오히려 강도 및 강성이 증가되는 현상을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.68-75
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• 2021

본 연구에서는 콘크리트의 균열조건에 따른 수분 흡수 현상을 해석적으로 분석하였다. 흡수 시간의 증가에 따라 콘크리트 표면을 통해 흡수되는 수분의 양을 실험적으로 분석한 기존 연구 결과들을 바탕으로 2차원 유한요소해석 모델을 개발하였다. 고려된 균열조건은 균열 폭(0.1 mm, 0.3 mm), 균열 깊이(0 ~ 250 mm), 균열 간격(0 ~ 200 mm)이며 총 30개 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 수행한 결과, 콘크리트 균열부의 수분 흡수량 증가에 중요한 영향을 미치는 조건은 균열 폭 및 균열 깊이의 변화로 확인되었다. 또한 비균열 조건의 콘크리트에 비해 균열부에서 추가로 흡수되는 물의 양을 정량적으로 분석하기 위하여, 균열부 수분 흡수계수(S_crack) 개념을 도입하고 이를 추정하기 위한 예측 식을 제안하였다. 균열 깊이에 대한 분석 결과, 콘크리트 균열 폭과 관계없이 균열 깊이 150 mm 이하에서는 균열로 인한 수분 흡수가 활발하게 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 외부에 노출된 철근콘크리트 구조물은 제설제와 같은 수용액 등의 흡수로 인하여 철근 부식이 발생할 수 있음을 고려하면, 실제 시설물의 균열 조건을 파악하기 위해서는 시설물의 점검 및 진단 시에 기존 균열 폭에 대한 조사뿐만 아니라 균열 깊이에 대한 조사도 함께 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.99-104
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• 2000

In this paper, the crack properties fiber reinforced concrete(SFRC) beams by experimental method is discussed. The major role played by the steel fiber occurs in the post-cracking zone, in which the fibers bridge across the cracked matrix. Because of its improved ability to bridging cracks, SFRC has better crack properties than that of reinforced concrete(RC). Crack properties are influenced by longitudinal reinforcement ratio, volume and type of steel fibers, strength of concrete and the stress level. Crack width and number of cracks in SFRC beams have been evaluated from experimental test data at various levels of stress for the tested beams.