• 제목/요약/키워드: Headed rebar

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정착판 GFRP 근(Rebar)의 모르타르 인발거동에 관한 시험연구 (An Experimental Study on the Pull-Out Behaviors of Headed GFRP Rebar in Mortar)

  • 지효선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2797-2803
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    • 2012
  • 본 논문은 모르타르에 근입되어 인발하중을 받는 정착판 GFRP 근의 인발거동을 기술하고 있다. 정착판 GFRP 근의 모르타르 시험체를 5개 제작하여 인발시험을 수행하였다. 시험 결과를 검증하기 위해 ANSYS 상용프로그램을 이용한 유한요소해석을 수행하였으며 시험결과와 비교되었다. 시험결과 모르타르에 매입된 정착판 GFRP 근의 파열 파괴강도식은 45도 콘(Cone)파괴 이론 보다는 CCD(Concrete Capacity Design)파괴이론을 적용하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

Pullout Test of Headed Reinforcing Bar in RC or SFRC Members with Side-Face Blowout Failure

  • Lee, Chang-Yong;Kim, Seung-Hun;Lee, Yong-Taeg
    • Architectural research
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    • 제22권1호
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    • pp.33-39
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    • 2020
  • In this study, side-face blowout failure strength of high strength headed reinforcing bar, which is vertically anchoring between RC or SFRC members, is evaluated throughout pullout test. The major test parameters are content ratio of high strength steel fibers, strength of rebar, length of anchorage, presence of shear reinforcement, and the side concrete cover thickness planned to be 1.3 times of the rebar. In pullout test, tensile force was applied to the headed reinforcing bar with the hinged supports positioned 1.5 and 0.7 times the anchorage length on both sides of the headed reinforcing bar. As a result, the cone-shaped crack occurred where the headed reinforcing bar embedded and finally side-face blowout failure caused by bearing pressure of the headed reinforcing bar. The tensile strength of specimens increased by 13.0 ~26.2% with shear reinforcement. The pullout strength of the specimens increased by 3.6 ~15.4% according to steel fiber reinforcement. Increasing the anchoring length and shear reinforcement were evaluated to reduce the stress bearing ration of the total stress.

컷오프 구간에 정착된 대구경 확대머리철근에 대한 횡보강근의 효과 (Effects of Transverse Reinforcement on Headed Bars with Large Diameter at Cut-off Points)

  • 정형석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.82-90
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    • 2018
  • 원자력 발전소에는 No.36(D36)이상의 대구경 철근이 사용되는데 이러한 대구경 철근으로 갈고리 정착을 할 경우, 기준에서 요구하는 구부림 및 갈고리 길이로 인해 설계 및 배근에 있어 큰 어려움을 겪을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 확대머리 철근을 사용할 수 있다. 2008년 개정된 ACI 318에서는 확대머리철근의 정착길이식을 도입하였으며, 제정 배경 연구를 근거로 하여 횡보강근의 영향력을 무시하고 있다. 그러나 확대머리 철근이 겹침이음이나 컷오프 구간에서 사용될 경우, 인장재에 의해 피복 콘크리트를 밀어내는 힘이 발생하여 횡보강근에 작용하는 인장력이 크게 증가한다. 본 연구의 목적은 휨을 받는 부재 내에 정착된 확대머리 철근의 정착성능에 대한 횡보강근의 영향력을 평가하는 것으로, 이를 위해 횡보강근의 간격을 변수로 한 대구경 확대머리 철근의 정착실험을 수행하였다. 실험방법으로는 컷오프 구간을 모사한 실험을 수행하였으며, 확대머리 철근으로는 D43의 대구경 철근을 사용하였다. 실험 결과, 횡보강근이 없는 실험체의 경우 정착구간의 쪼갬파괴에 이어 단부의 하중이 확대머리 부근의 콘크리트에 직접적으로 작용하면서 상부 피복 콘크리트가 부재에서 탈락하는 취성적인 파괴형태가 나타났다. 또한 확대머리 철근의 발현강도가 항복강도의 절반밖에 못 미치는 매우 낮은 내력을 보였다. 이에 반해 횡보강근이 배근된 실험체의 경우 경우 횡보강근이 실험체 단부의 하중에 직접적으로 저항함에 따라 실험체 내력이 큰 폭으로 상승하였다.

원전구조물의 외부 보기둥 접합부에서 철근 기계적 정착 (Headed Bar Anchorage of Exterior Beam Column Joints in Nuclear Power Plants)

  • 천성철;이성호;오보환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.42-45
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    • 2006
  • This study investigated headed bar anchorage of exterior beam column joints in nuclear power plants. In nuclear power plant structures, anchorage of headed bar is recommended to satisfy ACI 349-01 App. B that are based on the Concrete Capacity Design (CCD) method. However, CCD method may lead to very conservative results for beam column joints where head is anchored within the diagonal strut and concrete is confined by transverse rebar. Compared with results of 5 joint specimens, the anchorage capacities calculated by ACI 349-01 are underestimated by 70-90%. Therefore, it is necessary to amend ACI 349-01 for the mechanical anchorage in beam column joints.

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SD700 확대머리 철근의 겹침이음 상세를 적용한 단차가 있는 RC 보의 구조성능 평가 (Evaluation of Structural Performance of RC Beam with Different Depths to Lap Splice Detail of SD700 Headed Bar)

  • 이지형;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.262-269
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    • 2021
  • 본 논문은 SD700 확대머리철근의 겹침이음을 이용한 단차가 있는 보의 접합상세를 개발하기 위하여 실시한 구조성능평가 실험결과를 나타낸다. 실험변수는 주철근의 겹침이음길이, 철근 항복강도, 단부정착상세 등이다. 모든 실험체에 대하여 춤이 작은 보(B2)의 하부 주철근은 확대머리철근을 적용하였으며, 춤이 큰 보(B1)의 하부 주철근은 일자형 확대머리철근, 90° 갈고리형 확대머리철근 등 두 가지 상세로 이음방법을 적용하였다. 실험결과, SD500과 SD600을 적용한 실험체들은 겹침이음부에서 모두 휨파괴되었으며, 이로 인하여 최대내력은 유사하게 나타났다. SD500을 적용한 실험체들에 대하여, B1의 주철근을 90°갈고리형 확대머리철근으로 적용한 상세가 확대머리철근에 비하여 겹침이음부의 수평균열을 억제하였다. SD700의 확대머리철근을 사용한 실험체는 취성적인 정착파괴가 나타났으며, 겹침이음길이의 증가에 따라 최대내력이 증가하였다. SD700의 확대머리철근을 사용한 실험체들은 실험체정착길이/이론정착길이에 대한 실험내력/이론내력이 ACI 318-19 식은 1.30~1.48로 나타났으며, KDS-2021 식은 1.14~1.30로 평가되었다. 이를 볼 때, ACI 318-19 산정식이 보다 보수적으로 정착길이를 평가함으로써 더 큰 안전율을 가지고 있었다.

An Experimental Study on the Evaluation of Shear Performance of PVA Fiber Reinforced RC Deep Beam with High Strength Headed Rebar

  • Kim, Seunghun;Lee, Kyuseon;Lee, Yongtaeg
    • Architectural research
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    • 제19권4호
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    • pp.109-115
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    • 2017
  • This study is done to evaluate how existence of shear-span ratio and shear reinforcing bar effects on shear performance from through shear experiment using PVA fiber reinforced ferroconcrete building. Ratio of shear-span was set 1, 1.7, and arrangement of shear reinforcing bar was set with KCI2012 regulation. In result, subject with less shear-span ratio, and shear reinforcing bar with arrangement of bar shows high stiffness. Subjects with high shear-span ratio show large difference depending on existence of shear reinforcing bar. Therefore, theoretical shear strength followed by CEB code underestimates experimental shear strength by 43.9%. Shear strength of the deep beam with headed bars is more affected by the bearing strength of head than the bond strength of bar.

Experimental and numerical study on tensile capacity of composite cable-girder anchorage joint

  • Xuefei Shi;Yuzhuo Zhong;Haiying Ma;Ke Hu;Zhiquan Liu;Cheng Zeng
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권2호
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    • pp.215-230
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    • 2023
  • Cable-girder anchorage joint is the critical part of cable-supported bridges. Tensile-plate anchorage (TPA) is one of the most commonly used types of cable-girder anchorage joints in steel girder cable-supported bridges. In recent years, it has been proposed by bridge designers to apply TPA to concrete girder cable-supported bridges to form composite cable-girder anchorage joint (CCGAJ). In this paper, the mechanical performance of CCGAJ under tensile force is studied through experimental and numerical analyses. Firstly, the effects of the external prestressing (EP) and the bearing plate (BP) on the mechanical performance of CCGAJ were investigated through three tests. Then, finite element model was established for parametrical study, and was verified by the experimental results. Then, the effects of shear connector forms, EP, BP, vertical rebar rate, and perforated rebar rate on the tensile capacity of CCGAJ were investigated through numerical analyses. The results show that the tensile capacity of CCGAJ depends on the first row of PR. The failure mode of CCGAJ using headed stud connectors is to form a shear failure surface at the end of the studs while the failure mode using PBLs is similar to the bending of a deep girder. Finally, based on the strut-and-tie model (STM), a calculation method for CCGAJ tensile capacity was proposed, which has a high accuracy and can be used to calculate the tensile capacity of CCGAJ.

Strain penetration of high-strength steel bars anchored in reinforced concrete beam-column connections

  • Li, Ling;Zheng, Wenzhong;Wang, Ying
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제72권3호
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    • pp.367-382
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    • 2019
  • This paper presents experimental and analytical investigations on additional fixed-end rotations resulting from the strain penetration of high-strength reinforcement in reinforced concrete (RC) beam-column connections under monotonic loading. The experimental part included the test of 18 interior beam-column connections with straight long steel bars and 24 exterior beam-column connections with hooked and headed steel bars. Rebar strains along the anchorage length were recorded at the yielding and ultimate states. Furthermore, a numerical program was developed to study the effect of strain penetration in beam-column connections. The numerical results showed good agreement with the test results. Finally, 87 simulated specimens were designed with various parameters based on the test specimens. The effect of concrete compressive strength ($f_c$), yield strength ($f_y$), diameter ($d_b$), and anchorage length ($l_{ah}$) of the reinforcement in the beam-column connection was examined through a parametric study. The results indicated that additional fixed-end rotations increased with a decrease in $f_c$ and an increase in $f_y$, $d_b$ and $l_{ah}$. Moreover, the growth rate of additional fixed-end rotations at the yielding state was faster than that at the ultimate state when high-strength steel bars were used.