한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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pp.239-246
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1999
recently there have been many destructive seismic events in Kobe Japan in 1995 and in Northridge California USA in 1994. etc. The Korean Bridge Design Standard Specifications adopted the seismic design requirements in 1992. Comparing the earthquake magnitude in Korea with those in the west coast of the USA it may be said that the current seismic design requirements of the Korean Bridge Design Standard Specifications provides too conservation design results especially for transverse reinforcement details and amount in reinforced concrete columns. This fact usually makes construction problems in concrete casting due to transverse reinforcement congestion. And the effective stiffness Ieff depends on the axial load P(Ag{{{{ {f }_{ck } }}) and the longitudinal reinforcement ratio Ast/Ag and it is conservative to use the effective stiffness Ieff than the gross section moment Ig. Seismic design for transverse reinforcement content of concrete column is considered of extreme-fiber compression strain R-factor axial load and stiffness etc.
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.
Ghatefar, Amir;ElSalakawy, Ehab;Bassuoni, Mohamed T.
Computers and Concrete
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제20권2호
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pp.215-227
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2017
A finite element model (FEM) for predicting early-age behavior of reinforced concrete (RC) bridge deck slabs with fiber-reinforced polymer (FRP) bars is presented. In this model, the shrinkage profile of concrete accounted for the effect of surrounding conditions including air flow. The results of the model were verified against the experimental test results, published by the authors. The model was verified for cracking pattern, crack width and spacing, and reinforcement strains in the vicinity of the crack using different types and ratios of longitudinal reinforcement. The FEM was able to predict the experimental results within 6 to 10% error. The verified model was utilized to conduct a parametric study investigating the effect of four key parameters including reinforcement spacing, concrete cover, FRP bar type, and concrete compressive strength on the behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to restrained shrinkage at early-age. It is concluded that a reinforcement ratio of 0.45% carbon FRP (CFRP) can control the early-age crack width and reinforcement strain in CFRP-RC members subjected to restrained shrinkage. Also, the results indicate that changing the bond-slippage characteristics (sand-coated and ribbed bars) or concrete cover had an insignificant effect on the early-age crack behavior of FRP-RC bridge deck slabs subjected to shrinkage. However, reducing bar spacing and concrete strength resulted in a decrease in crack width and reinforcement strain.
Zhao, Huajing;Li, Qingning;Song, Can;Jiang, Haotian;Zhao, Jun
Steel and Composite Structures
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제24권1호
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pp.1-13
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2017
In order to improve the deformation capacity of the high-strength concrete shear wall, five high-strength concrete shear wall specimens confined with high-strength rectangular spiral reinforcement (HRSR) possessing different parameters, were designed in this paper. One specimen was only adopted high-strength rectangular spiral hoops in embedded columns, the rest of the four specimens were used high-strength rectangular spiral hoops in embedded columns, and high-strength spiral horizontal distribution reinforcement were used in the wall body. Pseudo-static test were carried out on high-strength concrete shear wall specimens confined with HRSR, to study the influence of the factors of longitudinal reinforcement ratio, hoop reinforcement form and the spiral stirrups outer the wall on the failure modes, failure mechanism, ductility, hysteresis characteristics, stiffness degradation and energy dissipation capacity of the shear wall. Results showed that using HRSR as hoops and transverse reinforcements could restrain concrete, slow load carrying capacity degeneration, improve the load carrying capacity and ductility of shear walls; under the vertical force, seismic performance of the RC shear wall with high axial compression ratio can be significantly improved through plastic hinge area or the whole body of the shear wall equipped with outer HRSR.
내진상세가 적용되지 않은 RC중공구형단면 교각의 지진 시 거동특성 및 내진성능을 파악하기 위하여 축소모델 실험을 수행하였다. 축소모델은 교각의 소성힌지영역내에 동일한 위치에서 모든 주철근이 겹침이음된 모델과 연속된 철근을 사용하여 겹침이음을 없앤 모델로 설계하였다. 실험은 축력이 재하된 상태에서 준정적 반복하중을 재하하였다. 실험결과 겸침이음모델은 주철근의 겹침이음부에서의 부착파괴가 발생하였지만 비교적 큰 연성거동을 나타냈으며 연속철근을 사용한 모델은 전형적인 휨파괴 특성과 매우 큰 연성거동을 보였다.
GFRP를 이용하여 종방향 철근의 겹침이음이 존재하는 원형RC 교각의 내진보강 성능을 파악하기 위해 5개의 실물규모 실험체를 제작하여 실험하였다. 대상교각은 1979년에 완공된 후 현재 공용중인 비내진 원형 RC교각으로 겹침이음된 종방향 철근의 부착파괴에 의한 급작스런 파괴가 예상된다. GFRP 래핑(Wrapping)으로 보강된 교각들의 내진성능은 매우 향상되었다. 하지만, 예상한 휨파괴는 발생하지 않았고, 종방향 철근은 항복하지 않았다. 보강된 교각의 파괴양상은 겹침이음된 종방향 철근의 지연된 부착파괴로 판단된다. 제안된 GFRP 보강설계법을 실험적으로 검증하였다.
전단보강근이 없는 보의 거동을 이해하기 위하여 서로 다른 트러스 개념으로부터 출발한 두 종류의 해석방법 및 배경이론[압축응력장(MCFT) 및 균열마찰 (CFTM)이론]을 수단으로 콘크리트 기여강도($V_c$)를 구성하는 i)압축지역의 전단응력, ii)균열면의 마찰작용, iii)주근의 장부작용, iv)아치작용 및 최근에 추가된 v)비균열 부위 잔류 인장강도의 상대적인 중요도를 물리적으로 설명하였다. 또한, 두 해석모델의 평가를 위하여, 최근 국내에서 파괴역학 개념의 크기 효과식 개발에 보다 초점을 맞추어 수행된 일련의 고강도 콘크리트보의 실험결과(20개, $f'_c$=53.7Mpa)를 예측하였다. 예측결과에 의하면, 두 해석모델은 a/d비, 주근량 및 보의 춤이 변화함에 따라 관측된 물리적 현상을 정확하게 포착하고 있었으며, 특히 MCFT로부터 얻어낸 보다 자세한 응력 및 변형도 분포 등에 관한 정보는 일련의 추가적인 설명을 가능하게 하였다. 하지만, 보다 완전한 이론적 배경을 지니고 있는 MCFT는 P4.6 및 D915의 파괴하중을 각각 다소 과소 및 과대 평가하는 경향을 나타내고 있어, 주근량 및 크기효과에 대한 보다 완전한 결론을 유도하기 위해서는 추가적인 실험적 연구가 필요한 것으로 판단되었다.
강바닥판 박스거더에서 바닥틀은 강바닥판, 종방향 리브 및 횡방향 리브로 구성된다. 본 연구 대상 교량은 약 40년 동안 공용되어온 교량으로 바닥틀을 구성하는 U리브의 연결부에서 피로균열이 발생하여 다이어프램 사이에 U리브를 지지하기 위한 횡방향 리브 플레이트와 종방향 프레임을 설치하여 보강하였으나 추가적인 균열이 발생하였다. 균열이 발생된 U리브에는 볼트 연결 강판접착에 의한 보강이 수행되었으나 일부 보강된 리브에서 균열 및 응력집중이 발생되어 보강방법을 맞대기용접에 의한 보강방법으로 변경하였다. 본 연구에서는 U리브의 응력 변화를 파악하기 위해 프레임 보강 전후 구조해석을 수행하였고, 상시교통하중에 의한 응력변화를 파악하기 위해 변동응력을 측정하여 보강방법에 따른 영향을 분석하였다.
Saravanan, M.;Marimuthu, V.;Prabha, P.;Arul Jayachandran, S.;Datta, D.
Steel and Composite Structures
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제13권5호
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pp.489-500
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2012
Cold-formed steel profile sheets acting as decks have been popularly used in composite slab systems in steel structural works, since it acts as a working platform as well as formwork for concreting during construction stage and also as tension reinforcement for the concrete slab during service. In developing countries like India, this system of flooring is being increasingly used due to the innate advantage of these systems. Three modes of failure have been identified in composite slab such as flexural, vertical shear and longitudinal shear failure. Longitudinal shear failure is the one which is difficult to predict theoretically and therefore experimental methods suggested by Eurocode 4 (EC 4) of four point bending test is in practice throughout world. This paper presents such an experimental investigation on embossed profile sheet acting as a composite deck where in the longitudinal shear bond characteristics values are evaluated. Two stages, brittle and ductile phases were observed during the tests. The cyclic load appears to less effect on the ultimate shear strength of the composite slab.
Steel-concrete composite slabs with profiled steel sheeting are widely used in the execution of floors in steel and composite buildings. The rapid construction process, the elimination of conventional replaceable shuttering and the reduction of temporary support are, in general, considered the main advantages of this structural system. In slabs with the spans currently used, the longitudinal shear resistance commonly provided by the embossments along the steel sheet tends to be the governing design mode. This paper presents an innovative reinforcing system that increases the longitudinal shear capacity of composite slabs. The system is constituted by a set of transversal reinforcing bars crossing longitudinal stiffeners executed along the upper flanges of the steel sheet profiles. This type of reinforcement takes advantage of the high bending resistance of the composite slabs and increases the slab's ductility. Two experimental programmes were carried out: a small-scale test programme - to study the resistance provided by the reinforcing system in detail - and a full-scale test programme to test simply supported and continuous composite slabs - to assess the efficacy of the proposed reinforcing system on the global behaviour of the slabs. Based on the results of the small-scale tests, an equation to predict the resistance provided by the proposed reinforcing system was established. The present study concludes that the resistance and the ductility of composite slabs using the reinforcing system proposed here are significantly increased.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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