• Computers and Concrete
• /
• 제11권6호
• /
• pp.531-539
• /
• 2013

An experimental investigation of mechanical properties of jute fiber-reinforced concrete (JFRC) has been reported for making a suitable construction material in terms of fiber reinforcement. Two jute fiber reinforced concretes, called jute fiber reinforced normal strength concrete (JFRNSC) and jute fiber-reinforced high-fluidity concrete (JFRHFC), were tested in compression, flexure and splitting tension. Compressive, flexural and splitting tensile strengths of specimens were investigated to four levels of jute fiber contents by volume fraction. From the test results, Jute fiber can be successfully used for normal strength concrete (NSC) and high-fluidity concrete (HFC). Particularly, HFC with jute fibers shows relatively higher improvement of strength property than that of normal strength concrete.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제38권2호
• /
• pp.177-187
• /
• 2021

The effect of nanoparticle volume fraction on the elastic properties of a polymer-based nanocomposite was experimentally investigated and the obtained results were compared with various existing theoretical models. The nanocomposite was consisted of high density polyethylene (HDPE) as polymeric matrix and 0, 0.5, 1 and 1.5 wt.% multi walled carbon nanotubes (MWCNTs) prepared using twin screw extruder and injection molding technique. Nanocomposite samples were molded in injection apparatus according to ASTM-D638 standard. Therefore, in addition to morphological investigations of the samples, tensile tests at ambient temperature were performed on each sample and stress-strain plots, elastic moduli, Poisson's ratios, and strain energies of volume units were extracted from primary strain test results. Tensile test results demonstrated that 1 wt.% nanoparticles presented the best reinforcement behavior in HDPE-MWCNT nanocomposites. Due to the agglomeration of nanoparticles at above 1 wt.%, Young's modulus, yielding stress, fracture stress, and fracture energy were decreased and Poisson's ratio and failure strain were increased.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.31-39
• /
• 2013

고강도 콘크리트 보의 극한상태의 거동을 강도에 따라 연구하였다. 13개의 보를 해석하고 그 결과를 제시하였다. 변수는 콘크리트의 압축강도로 범위는 57~184 MPa이며, 횡방향 철근비로 범위는 0.35~1.49%이다. 실험에서 측정한 극한 비틀림 강도를 본 논문에서 제안한 값과 ACI 기준에 따른 값을 비교하였다. 그 결과 본 논문에서 제안한 이론에 의한 극한 비틀림 강도가 ACI 기준에 따른 값보다 더 좋은 결과를 보였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제26권4호
• /
• pp.427-439
• /
• 2007

The exploitation of fibre reinforced polymer composites, as external reinforcement is an evergreen and well-known technique for improving the structural performance of reinforced concrete structures. The demand to use FRP composites in the civil engineering industry is mainly due to its high strength, light weight, and stiffness. This paper exemplifies the shear strength of partially precracked reinforced concrete rectangular beams repaired with externally bonded Bi-Directional Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) Fabrics strips. All specimens were cast in the laboratory environment without any internal shear reinforcement. The test parameters were longitudinal tensile reinforcement, shear span to effective depth ratio, spacing of CFRP strips, and orientation of CFRP reinforcement. It mainly focuses on the shear capacity and modes of failure of the CFRP strengthened shear beams. Results have shown that the CFRP repaired beams attained a shear enhancement of 32% and 107.64% greater than the control beams. This study underscores that the CFRP strip technique significantly enhanced the shear capacity of precracked reinforced concrete rectangular beams without any internal shear reinforcement.

• 한국안전학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.42-50
• /
• 2008

This study, push-off tests for the initially uncracked specimens were conducted to investigate shear transfer mechanism in reinforce concrete elements. Experimental programs for shear transfer were undertaken to investigate the effect of the concrete compressive strength, the presence of steel stirrups as shear reinforcement and the amount of steel stirrups. As the shear plane is loaded, several cracks form in a direction inclined to the shear plane, creating compression struts in the concrete. For this stage, shear is being transferred through a truss-like action produced by the combination of the compressive force in the concrete struts and the tensile force that the steel reinforcement crossing the shear plane develops. In the normal strength concrete specimens with steel stirrups, ultimate failure occurred when the compression struts crushed in concrete. In the high strength concrete specimens, on the other hand, ultimate failure occurred when the steel stirrups developed their yield strength.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제10권4호
• /
• pp.513-525
• /
• 2016

The resistance-demand approach has emerged as an effective approach for determining the shear capacity of reinforced concrete beams. This approach is based on the fact that both the shear resistance and shear demand are correlated with flexural tensile strain from compatibility and equilibrium requirements. The basic shear strength, under a given loading is determined from the intersection of the demand and resistance curves. This paper verifies the applicability of resistance-demand procedure for predicting the shear capacity of high strength concrete beams without web reinforcement. A total of 18 beams were constructed and tested in four-point bending up to failure. The test variables included the longitudinal reinforcement ratio, the shear span to depth ratio, and the beam depth. The shear capacity of the beams was predicted using the proposed procedure and compared with the experimental values. The results of the comparison showed good prediction capability and can be useful to design practice.

• 콘크리트학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.89-97
• /
• 1999

본 연구에서는 전단보강비율에 따른 고강도경량 철근콘크리트보의 전단거동을 규명하기 위하여 15개의 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험변수는 전단스팬비(a/d=2.5, 3.5, 4.5)와 전단보강근비($0{\sim}1.0_{ACI}{\rho}_v$)이고 큰크리트의 압축강도 (439kg/$cm^2$)와 주철근비(0.02023)는 일정하게 하였다. 실험결과, ACI 규준식은 고강도경량 철근콘크리트보에서 큰크리트의 전단내력은 과소평가하는 반면 전단보강근의 전단내격은 과대평가하는 것으로 나타났다. 큰크리트의 전단강도($V_{cr}$)식에서 경량콘크리트에 대한 추가적인 전단강도저감계수 ${\lambda}$=0.85는 경량콘크리트의 고강도화에 따라서 다소 상향조정하여 사용할 필요가 있는 것으로 보인다. 또한, 전단보강근의 전단강도는 보통중량콘크리트보와 같이 전단보강비율에 직선적으로 비례하는 것이 아니라 그 제곱근에 비례하는 경향을 보였으며, 따라서 고강도경량 철근콘크리트보에서 전단보강근의 유효성(전단보강의 효과)은 보통중량콘크리트에 비해 떨어진다고 볼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.167-175
• /
• 2018

정착구의 성능 평가를 위한 대부분의 기존연구와 성능실험들이 ETAG 013 규정에 따라 실험체를 제작하고 실험을 수행한 것으로 명시해오고 있다. 하지만 실험체에 사용된 파열력 보강 철근이나 보조보강철근이 ETAG 013에서 규정된 별도의 승인이 불필요한 최소 철근량을 초과 배치하여 실험이 수행되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 ETAG 013 규정에 대한 올바른 이해와 실험을 위해 ETAG 013 규정에서 명시하는 하중전달실험 방법과 성능기준에 대해 고찰하고, 상용화된 PT정착구 시스템을 적용하여 고강도 콘크리트, 고장력 강연선을 변수로 한 실험체를 제작하고 하중전달실험을 수행하여 원형 정착구 시스템의 성능과 보조보강철근의 상관성을 평가하였다. 실험 결과, ETAG 013 규정이 적절한 크기 및 강도의 실험체와 파열력 보강철근을 사용하지 않으면 성능을 만족하지 않는 매우 엄격한 규정임이 확인되었으며, 보조보강철근의 양을 증가 시키는 것이 아니라 실험체의 크기를 최소치수로 한정짓지 않고 규정에 따라 15%크게 적용하는 방법으로 실험을 수행하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.135-142
• /
• 2022

본 연구에서는 초고강도 콘크리트에 적용된 겹침 이음의 안전성을 평가하기 위해 초고강도콘크리트 보의 휨성능을 평가하였다. 설계기준에서 정하고 있는 정착 길이 및 겹침이음 길이 산정식에서 겹침이음 길이에 영향을 미치는 횡보강근과 콘크리트 피복 성능의 검토가 수행되었다. 주요 변수는 콘크리트 피복의 구속 성능 증진을 위한 섬유의 혼입과 횡방향철근 배치로 설정하였다. 강섬유가 혼입되었으며 1% 및 2% 부피비로 섬유의 혼입량 증가에 따른 콘크리트 피복 성능의 변화를 검토하였으며, 이음 구간 내에 간격 100mm의 D10 스터럽이 배치되도록 하였다. 실험 결과, 스터럽으로 구속된 실험체는 주인장철근 방향으로의 수평균열 진전과 함께 급격한 하중저하 현상이 나타났으며, 강섬유로 보강된 실험체의 경우 주인장철근 방향의 균열 확대가 억제되고 급작스러운 하중지지능력의 상실을 경험하지 않는 것으로 나타났다. 특히, 2% 의 혼입률이 적용된 실험체의 주인장철근 위치의 변형률은 항복 변형률을 초과하는 것으로 나타났다. 콘크리트 표면에 대한 변형률 측정 결과 철근보다는 섬유가 더 콘크리트 표면의 손상을 방지하는 데에 효과적인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.137-145
• /
• 1999

The use of steel fiber reinforced to improve the strength and flexural toughness of concrete is well known, but reinforcement of polymer concrete with steel fibers has been hardly reported till now. Polymer concrete has high strength, durability and freeze-thaw resistance than that of cement concrete, but it has disadvantage such as low flexural toughness. In this paper, the strength characteristics and flexural toughness of steel fiber reinforced polymer concrete are investigated experimentally with various steel fiber aspect ratios($\ell$/d), and contents(vol.%). As the result, the flexural and splitting tensile strengths and flexural toughness were increased aspect ratio, and reach the maximums at a aspect ratio of 50. The relationship between the compressive, flexural and splitting tensile strength were high. And the relationship between flexural strength and strain energy was approximately linear.