As the residential spaces become high-rised and high-density, Multi-story buildings were constructed with transfer girders, Deep beams, wall foundations, floor diaphragms an shear walls which may have column offsets. Especially, In the analysis and design of Multi-story buildings, the lateral loads must be taken into account. But, there have been no appropriate theory and national design code for predicting ultimate shear strength of reinforced concrete Deep beams with web opening. Only empirical and semi-empirical formulas for predicting their ultimate load bearing capacities due to the complexities of the structural non-linearity and material heterogeneity. So this study analyze tow-dimensional finite element model that represents exactly the behavior of real structures with SBETA which are general nonlinear finite element analysis program, and compare the results with that from the real reinforced Concrete Deep beams with web opening tests. From the comparison, and parametric study, The Study presents the elementary data of the earthquake resistance for the reinforced concrete Deep beams with web opening.
This paper presents a reliability analysis of steel I-beams with rectangular web openings, based on a combination of the common probabilistic reliability methods, such as RSM, FORM and SORM and using data obtained from experimental tests performed at the Istanbul Technical University. A procedure is proposed to obtain the optimum design load that can be applied to this type of structural members, by taking into account specified target values of reliability indices for ultimate and serviceability limit states. The goal of the paper is to present an algorithm to obtain more realistic and economical design of beams and to demonstrate that it can be applied efficiently to steel I-beams with web openings. Finally, a sensitivity analysis is performed allowing to ranking the random variables according to their importance in the reliability analysis.
Rasheed, Hayder A.;El-Fattah, Ahmed M. Abd;Esmaeily, Asad;Jones, John P.;Hurst, Kenneth F.
Computers and Concrete
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제10권4호
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pp.331-347
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2012
This paper describes the varying material model, the analysis method and the software development for reinforced concrete circular columns confined by spiral or hoop transverse steel reinforcement and subjected to eccentric loading. The widely used Mander model of concentric loading is adapted here to eccentric loading by developing an auto-adjustable stress-strain curve based on the eccentricity of the axial load or the size of the compression zone to generate more accurate interaction diagrams. The prediction of the ultimate unconfined capacity is straight forward. On the other hand, the prediction of the actual ultimate capacity of confined concrete columns requires specialized nonlinear analysis. This nonlinear procedure is programmed using C-Sharp to build efficient software that can be used for design, analysis, extreme event evaluation and forensic engineering. The software is equipped with an elegant graphics interface that assimilates input data, detail drawings, capacity diagrams and demand point mapping in a single sheet. Options for preliminary design, section and reinforcement selection are seamlessly integrated as well. Improvements to KDOT Bridge Design Manual using this software with reference to AASHTO LRFD are made.
강 구조물의 접합부는 구조물이 안전에 큰 영향을 미치는 부분으로서 이에 대한 연구는 많이 이루어지고 있으나 순수 인장력을 받는 접합부의 블록전단 파단에 대한 연구는 외국에서도 근래에 시작되었으며 현재 국내에서는 연구실적이 없는 상태이다. 본 연구는 최근 우리나라에서 제정된 강구조 한계상태설계기준에 따른 블록전단 산정식의 타당성을 인장력을 받는 ㄱ형강 접합부의 실험에 의하여 규명하고자 한다. 연구방법은 기존의 연구결과의 블록전단 파단형상 및 극한내력을 본 연구와 비교분석하고 기준 산정식의 합당성을 평가하였다. 실험결과 접합부는 2가지 형상, 인장항복 전단파단과 전단항복 인장파단이 일어났으며 실험 파단하중이 기준식에 의한 내력보다 약 15% 크게 나타나고 있어 앞으로 보다 많은 연구에 의해 강구조 한계상태 설계법의 블록전단 산정식에 대한 평가가 필요하다고 사료된다.
이 논문에서는 저자가 제안한 전단경간비가 3 이하인 철근콘크리트 보의 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율을 이용하여 파괴실험이 수행된 335개 철근콘크리트 보의 극한강도를 평가하였다. 또한 이들 보의 극한강도를 실험 전단강도모델에 기초한 설계기준, 이론 전단강도모델에 기초한 설계기준, 그리고 현행 스트럿-타이 모델 설계기준 등으로 평가하였다. 각 설계기준 및 이 연구의 방법에 의한 극한강도 평가결과를 비교분석하여 저자가 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율의 타당성을 검증하였다.
Multi-pass shape drawing is very important to produce steel profiles in round samples. In the current study, a process design system is developed for a multi-pass shape drawing. In general, the number of passes for a multi-pass shape drawing is 2 to 3 when the reduction ratio, drawing stress, and productivity are considered. Therefore, calculating the drawing stress and designing the intermediated die shapes are very important. In order to calculate the drawing stress, a shape drawing load prediction method is proposed using a general axisymmetric drawing load prediction model. An intermediate die shape design method is proposed using the initial and the final product shapes. Based on this analysis, a process design system is developed for multi-pass shape drawing for steel profiles. The system works with AutoCAD. The system was applied to design a shape drawing of a spline.
In this study, two design examples of drilled shafts on soft ground in Ho-Chi-Minh City, Vietnam are introduced. One is for a 27-story apartment and the other is for a Arch bridge over Saigon river. Unlikely the normal cases in Korea, all of the bored pile foundations are supposed to be placed on soil layers. Therefore, skin friction between pile and ground is the most crucial design parameter. Three methods using SPT N value of sandy soil -Korean Road Bridge Code(1996), Reese and Wright (1977), and O'Neill and Reese (1988)- were adopted to obtain an ultimate axial bearing capacity. In order to verify the calculated bearing capacity, 3 sets of static load test and a Osterberg Cell test were performed at an apartment site and a bridge site respectively. LRFD (Load Resistance Factored Design) method was compared with ASD (Allowable Stress Design) method. On application of ASD method, safety factor for skin friction was adopted as 2 or 3 while safety factor for end bearing was 3. The design bearing capacities from ASD method matched well with those from LRFD method when safety factor for skin friction was adopted as 2.
This paper presents an experimental study and its findings of the behavior of circular and square stub columns filled with high strength concrete ($f_c^{\prime}$=49MPa) and polymer cement concrete (PCC) under concentric compressive load. Twenty-four specimens were tested to investigate the effects of variations in the tube shape (circular, square), wall thickness, and concrete type on the axial strength of stub columns. The characteristics of CFT stub columns filled with two types of concrete were investigated in order to collect the basic design data for using the PCC for the CFT columns. The experimental investigations included consideration of the effects of the concrete fill on the failure mode, ultimate strength, initial stiffness and deformation capacity. One of the key findings of this study was that circular section members filled with PCC retain their structural resistance without reduction far beyond the ultimate capacity. The results presented in this paper will provide experimental data to aid in the development of design procedures for the use of advanced concretes in CFT columns. Additionally, these results give structural designers invaluable insight into the realistic behavior of CFT columns.
철근콘크리트 깊은 보의 거동은 전단경간비, 휨철근비, 하중점과 지지점의 조건, 그리고 사용재료의 성질 등의 여러 변수간의 복합적인 역학관계로 인해 매우 복잡하다. 이 논문에서는 이러한 깊은 보의 거동 특성을 모두 반영하여 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계를 수행할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 현 스트럿-타이 모델 설계기준을 부정정 스트럿-타이 모델을 이용한 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계에 합리적으로 적용하기 위해 외부하중에 대한 단부 지지점 반력의 비인 반력분배율과 수직 트러스 메커니즘에 의해 전달되는 외부하중의 크기 즉 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율의 결정 시 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 전단에 대한 연성파괴거동을 확보하기 위하여 깊은 보의 전단저항 메커니즘을 구성하는 콘크리트 스트럿과 수직철근타이가 동시에 파괴된다는 전단평형철근비 개념을 도입하였으며, 다양한 수치해석 결과를 바탕으로 연속지지 깊은 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단경간비, 휨철근비, 그리고 콘크리트의 압축강도 등의 주요설계변수를 고려하였다. 이 논문의 후속편에서는 기존의 여러 설계방법들과 이 연구에서 제안한 방법을 이용하여 파괴실험이 수행된 다양한 종류의 연속지지 깊은 보의 강도를 평가하고, 이 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다.
직경 500mm 및 직경 600mm PHC말뚝 A종의 파괴 압축하중($P_n$)은 각각 7.7MN 및 10.6MN으로 계산할 수 있었다. 직경 500mm 및 직경 600mm 매입 PHC말뚝 A종에 대한 압축정재하시험 시 말뚝 두부에 재하된 최대 압축하중은 6.9MN 및 8.8MN으로 측정할 수 있었으며 따라서 이 측정하중은 각각 $P_n$의 90% 및 83% 수준이었다. 직경 500mm 및 직경 600mm PHC말뚝 A종의 장기허용압축하중($P_a$)은 각각 1.7MN 및 2.3MN이었다. 모든 사례 매입 PHC말뚝의 양방향재하시험 자료로부터 계산된 지반의 허용지지력은 국내 현행 설계에서 사용하고 있는 극한지지력 산정공식으로 계산한 지반의 허용지지력보다 높은 수준으로 계산되었다. 따라서 매입 PHC말뚝의 설계에서 사용하는 극한지지력 산정공식은 매입 PHC말뚝의 실제 지지력 거동을 모사할 수 있도록 개선하여야 할 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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