• 제목/요약/키워드: Effective strength of strut

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콘크리트 스트럿의 유효강도가 콘크리트 부재의 설계에 미치는 영향 (Effect of Effective Compressive Strength of Concrete Strut on Structural Concrete Design)

  • 윤영묵;석철호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.241-246
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    • 2000
  • In the strut-tie model design of structural concrete, the importance of the effective strength of concrete strut has been overlooked by many practitioners. The authors believe that the effective strength of concrete strut is an important factor not only in determining steel tie forces but also in verifying the nodal zone strength and geometric compatibility condition of a selected strut-tie model. This study evaluate the effect of the effective strength of concrete strut on structural concrete design by applying the different effective strut strengths to the strut-tie model design of a post-tensioned anchorage zone and a continuous concrete deep beam.

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스트럿-타이 모델에 의한 개구부를 갖는 깊은 보의 극한강도 예측 (Prediction of Ultimate Strength of Concrete Deep Beams with an Opening Using Strut-and-Tie Model)

  • 지호석;송하원;변근주
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.189-194
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    • 2001
  • In this study, ultimate strength of concrete deep beams with an opening is predicted by using Strut-and-Tie Model with a new effective compressive strength. First crack occurs around an opening by stress concentration due to geometric discontinuity. This results in decreasing ultimate strength of deep beams with an opening compared with general deep beams. With fundamental notion that ultimate strength of deep beam with an opening decreases as a result of reduction in effective compressive strength of a concrete strut, an equivalent effective compressive strength formula is proposed in order to reflect ultimate strength reduction due to an opening located in a concrete strut. An equivalent effective compressive strength formula which can reflect opening size and position is added to a testified algorithm of predicting ultimate strength of concrete deep beams. Therefore, ultimate strength of concrete deep beam with an opening is predicted by using a simple and rational STM algorithm including an equivalent effective compressive strength formula, not by finite element analysis or a former complex Strut-and-Tie Model

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고강도 강관버팀보 현장적용 및 경제성 평가 (Evaluation of Cost-Effectiveness on High-Strength Steel Pipe Strut and Its Application)

  • 나승민;이종구;이용주
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.511-520
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    • 2008
  • The steel pipe strut for a means of the retaining structure has been used generally in North America, Europe and China so far. However, Korea and Japan, two countries are much familiar with H-shape steel strut having its anisotropic strength on two different axes(named as strong and weak axes), even though they recognize the steel pipe's excellence of structural function associated with its compressive ability. This trend is mainly due to a number of its field application, accumulated know-hows and workmanship etc. This paper introduces particular features of a high-strength steel pipe strut in comparison with the H-shape steel strut and its application for two excavation sites in Seoul. As a result of field verification, the high-strength pipe steel strut is more effective than the H-shape steel strut in terms of construction costs, schedules, constructibility and structural stability.

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Strut-tie model evaluation of behavior and strength of pre-tensioned concrete deep beams

  • Yun, Young Mook
    • Computers and Concrete
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    • 제2권4호
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    • pp.267-291
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    • 2005
  • To date, many studies have been conducted for the analysis and design of reinforced concrete members with disturbed regions. However, prestressed concrete deep beams have not been the subject of many investigations. This paper presents an evaluation of the behavior and strength of three pre-tensioned concrete deep beams failed by shear and bond slip of prestressing strands using a nonlinear strut-tie model approach. In this approach, effective prestressing forces represented by equivalent external loads are gradually introduced along strand's transfer length in the nearest strut-tie model joints, the friction at the interface of main diagonal shear cracks is modeled by the aggregate interlock struts along the direction of the cracks in strut-tie model, and an algorithm considering the effect of bond slip of prestressing strands in the strut-tie model analysis and design of pre-tensioned concrete members is implemented. Through the strut-tie model analysis of pre-tensioned concrete deep beams, the nonlinear strut-tie model approach proved to present effective solutions for predicting the essential aspects of the behavior and strength of pre-tensioned concrete deep beams. The nonlinear strut-tie model approach is capable of predicting the strength and failure modes of pre-tensioned concrete deep beams including the anchorage failure of prestressing strands and, accordingly, can be employed in the practical and precise design of pre-tensioned concrete deep beams.

콘크리트 스트럿 유효강도 결정방법의 적합성 평가 (Validity Evaluation of Determination Methods of Effective Concrete Strut Strength)

  • 윤영묵
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.595-599
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    • 2003
  • For implementation of the strut-tie model approach to the practical analysis and design of structural concrete, the effective strengths of concrete struts in a strut-tie model, which have a crucial effect on the determination of strut and tie forces and the validity verification of strut-tie model's geometric compatibility condition, have to be determined accurately. In this study, the validity of the methods for determining the effective strengths of concrete struts was evaluated by conducting the strut-tie model analyses of the three reinforced concrete deep beams tested to failure with the effective strengths of concrete struts obtained from the suggested determination methods.

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3차원 콘크리트 스트럿의 유효강도 (Effective Strength of 3-Dimensional Concrete Strut)

  • 윤영묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.403-413
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    • 2014
  • 스트럿-타이 모델 방법을 이용한 콘크리트 구조부재의 설계 시 가장 중요한 요소 중 하나는 콘크리트 스트럿의 유효강도를 정확하게 결정하는 것이다. 콘크리트 스트럿의 유효강도를 결정하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔으며, 여러 종류의 스트럿의 유효강도 값 및 산정식이 제안되었다. 그러나 이들은 2차원 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 설계를 위한 것으로, 그 값을 3차원 콘크리트 구조부재의 설계에 적용하는 것은 적절하지 않다. 이 연구에서는 콘크리트 스트럿이 위치한 곳의 3축 응력 상태, 콘크리트의 3차원 파괴기준, 스트럿 길이의 영향, 스트럿과 압축 주응력 흐름과의 불일치의 영향, 콘크리트 압축강도의 영향, 그리고 철근에 의한 콘크리트 스트럿의 구속의 정도 등을 고려하여 3차원 콘크리트 스트럿의 유효강도를 일관성 있게 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위해 기존 연구자들에 의해 파괴실험이 수행된 115개의 철근콘크리트 파일캡 시험체의 극한강도를 평가하였으며, 그 결과를 실험결과 및 현행 설계기준에서 제안한 스트럿의 유효강도 값을 이용하여 평가한 결과와 비교분석하였다.

철근콘크리트 깊은 보 스트럿-타이 모델의 콘크리트 스트럿의 유효강도 (Effective Strengths of Concrete Struts in Strut-Tie Models of Reinforced Concrete Deep Beams)

  • 채현수;윤영묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.2195-2209
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    • 2013
  • 스트럿-타이 모델 방법을 이용하여 철근콘크리트 깊은 보를 정확하게 해석하고 안전하게 설계하기 위해서는 콘크리트 스트럿의 유효강도를 정확하게 결정하여야 한다. 이 연구에서는 여러 설계기준서 및 연구문헌에서 제안된 세 종류의 대표적인 철근콘크리트 깊은 보의 스트럿-타이 모델을 위하여 철근콘크리트 깊은 보의 전단경간 비, 콘크리트의 압축강도, 그리고 휨철근 및 전단철근 비 등의 주요 설계변수들의 영향을 정확하게 반영할 수 있는 콘크리트 스트럿의 유효강도 식을 개발, 제안하였다. 현행 설계기준서 및 여러 연구문헌의 콘크리트 스트럿의 유효강도 식과 이 연구에서 제안한 유효강도 식을 이용하여 파괴실험이 수행된 241개 철근콘크리트 깊은 보의 극한강도를 평가하였으며, 그 결과의 비교분석을 통해 이 연구에서 제안한 스트럿 유효강도 식의 적합성을 평가하였다.

Strut-tie model for two-span continuous RC deep beams

  • Chae, H.S.;Yun, Y.M.
    • Computers and Concrete
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    • 제16권3호
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    • pp.357-380
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    • 2015
  • In this study, a simple indeterminate strut-tie model which reflects complicated characteristics of the ultimate structural behavior of continuous reinforced concrete deep beams was proposed. In addition, the load distribution ratio, defined as the fraction of applied load transferred by a vertical tie of truss load transfer mechanism, was proposed to help structural designers perform the analysis and design of continuous reinforced concrete deep beams by using the strut-tie model approaches of current design codes. In the determination of the load distribution ratio, a concept of balanced shear reinforcement ratio requiring a simultaneous failure of inclined concrete strut and vertical steel tie was introduced to ensure the ductile shear failure of reinforced concrete deep beams, and the primary design variables including the shear span-to-effective depth ratio, flexural reinforcement ratio, and compressive strength of concrete were reflected upon. To verify the appropriateness of the present study, the ultimate strength of 58 continuous reinforced concrete deep beams tested to shear failure was evaluated by the ACI 318M-11's strut-tie model approach associated with the presented indeterminate strut-tie model and load distribution ratio. The ultimate strength of the continuous deep beams was also estimated by the experimental shear equations, conventional design codes that were based on experimental and theoretical shear strength models, and current strut-tie model design codes. The validity of the proposed strut-tie model and load distribution ratio was examined through the comparison of the strength analysis results classified according to the primary design variables. The present study associated with the indeterminate strut-tie model and load distribution ratio evaluated the ultimate strength of the continuous deep beams fairly well compared with those by other approaches. In addition, the present approach reflected the effects of the primary design variables on the ultimate strength of the continuous deep beams consistently and reasonably. The present study may provide an opportunity to help structural designers conduct the rational and practical strut-tie model design of continuous deep beams.

비선형 스트럿-타이 모델 방법에 의한 철근콘크리트 코벨의 강도 평가 (Strength Evaluation of Reinforced Concrete Corbels using Nonlinear Strut-Tie Model Approach)

  • 윤영묵;신용목
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.391-396
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    • 2003
  • The concrete corbels consist of various failure mechanisms such as the yielding of the tension reinforcement, the crushing or splitting from compression concrete struts, and localized bearing or shearing failure under the loading plate. However, predicting those failure mechanisms is very difficult. In this study, the ACI 318-02, the softened strut-tie model approach, and the nonlinear strut-tie model approach are applied to ultimate strength analysis of normal strength concrete corbels tested to failure. From the result of the analysis, an effective analysis and design method of normal strength concrete corbels is suggested.

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콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석을 통한 스트럿 유효강도의 적합성 평가 (Validity Evaluation of Effective Strength of Concrete Strut using Strut-Tie Model Analysis of Structural Concrete)

  • 전창현;윤영묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권5A호
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    • pp.443-462
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    • 2010
  • 스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 포함하는 콘크리트 구조부재의 극한강도 해석 및 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 콘크리트 구조부재의 정확한 극한강도 해석 및 설계를 위해서는 콘크리트 스트럿의 유효강도를 정확하게 결정하여야 한다. 이를 위해 여러 콘크리트 스트럿의 유효강도 값, 식, 그리고 결정방법이 제안되었다. 이 연구에서는 연구문헌, 설계기준서, 그리고 본 연구자의 방법 등에 의해 결정한 콘크리트 스트럿의 유효강도를 여러 스트럿-타이 모델 설계예제집의 전통적인 선형 스트럿-타이 모델 방법에 적용하여 파괴실험이 수행된 24개 철근콘크리트 패널, 275개 철근콘크리트 깊은 보, 그리고 218개 철근콘크리트 코벨 등의 파괴강도를 평가하였으며, 그 결과의 비교분석을 통해 제안된 콘크리트 스트럿의 유효강도 값, 식, 방법 등의 적합성을 평가하였다. 이 연구를 통하여 콘크리트 구조부재의 파괴강도를 비교적 정확하고 일관적으로 평가한 본 연구자의 유효강도 결정방법은 콘크리트 구조부재의 종류, 스트럿-타이 모델의 구조형식, 전단경간대 유효깊이의 비, 그리고 콘크리트 압축강도 등의 주요 변수의 영향을 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 및 설계 시 합리적으로 반영할 수 있음을 알았다.