• 제목/요약/키워드: Maximum pullout force

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지오그리드 보강재의 인발거동특성 예측기법 (Prediction of Pullout Behavior Characteristics on the Geogrid)

  • 김홍택;박사원;김경모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 토목섬유 학술발표회 논문집
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    • pp.1-10
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    • 1999
  • In the present study, laboratory pull-out tests with various geogrid shapes are carried out to investigate behavior characteristics of the geogrid. Also, an interface pullout formula is proposed for predicting and interpreting pullout test result. The analytical model is based on the assumption that the reinforcement is linear elastic during the pullout test. And then, maximum pullout force, frictional resistance and active length for each of the grid density ratio are predicted based on the interface pullout formula. The predicted results were compared with those of pullout tests, and showed in general good agreements.

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Experimental investigation of the pullout behavior of fiber concrete with inclination steel fibers

  • Seyyed Amir Hossein, Madani;S. Mohammad, Mirhosseini;Ehsanolah, Zeighami;Alireza, NezamAbadi
    • Advances in concrete construction
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    • 제14권5호
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    • pp.299-307
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    • 2022
  • Cement-based matrixes have low tensile strength and negligible ductility. Adding fibres to these matrixes will improve their mechanical properties and make these composites suitable for structural applications. Post-cracking tensile strength of steel fibers-reinforced cementitious composite materials is directly related to the number of transverse fibers passing through the crack width and the pulling-out behavior of each of the fibers. Therefore, the exact recognition of the pullout behavior of single fibers is necessary to understand the uniaxial tensile and bending behavior of steel fiber-reinforced concrete. In this paper, an experimental study has been carried out on the pullout behavior of 3D (steel fibers with totally two hooks at both ends), 4D (steel fibers with a total of four hooks at both ends), and 5D (steel fibers with totally six hooks at both ends) in which the fibers have been located either perpendicular to the crack width or in an inclined manner. The pullout behavior of the mentioned steel fibers at an inclination angle of 0, 15, 30, 45, and 60 degrees and with embedded lengths of 10, 15, 20, 25, and 30 millimetres is studied in order to explore the simultaneous effect of the inclination angle of the fibers relative to the alongside loading and the embedded length of fibers on the pullout response in each case, including the maximal pullout force, the slip of the maximum point of pullout force, pullout energy, fiber rupture, and concrete matrix spalling. The results showed that the maximum pullout energy in 3D, 4D, and 5D steel fibers with different embedded lengths occurs at 0 to 30° inclination angles. In 5D fibers, maximum pullout energy occurs at a 30° angle with a 25 mm embedded length.

띠형 섬유보강재의 폭과 설치간격에 따른 변형률 분포 및 인발강도 특성 평가 (Evaluation of Strain Distribution and Pullout Strength based on Width and Horizontal Spacing of Geosynthetic Strip)

  • 이광우;조삼덕;한중근;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.39-47
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    • 2012
  • 본 연구에서는 블록식 보강토옹벽에 적용이 가능한 띠형 섬유보강재에 대하여 대형인발시험을 수행하였으며, 시험결과를 바탕으로 지반 내에 포설된 보강재의 인장변형 및 유발인발력을 분석하였다. 또한 전체면적법과 유효면적법을 이용한 인발강도를 평가하였다. 최대인발력은 보강재 폭 및 수직응력 조건에 관계없이 끝단 인발변위가 15mm 이내에서 발현되었다. 그리고 보강재의 설치간격과 관계없이 인발력과 끝단 인발변위 관계에 의한 인발거동은 유사한 것으로 확인되었다. 띠형 섬유보강재의 인발에 의한 변형은 보강재의 폭과 관계없이 선단부에 집중되어 선단부분에서 큰 인발력이 유발된 것을 확인하였다. 이는 수직응력 조건에 따른 마찰저항 보강재의 결속력이 인발저항에 매우 큰 영향을 미치는 것을 의미한다. 따라서 띠형 섬유보강재는 인장특성이 고려된 유효길이에 따른 평가가 이루어져야 보다 합리적인 설계가 가능한 것으로 분석되었다.

PHC-W 흙막이를 활용한 건축영구벽체에서 PHC-W말뚝과 증설벽체를 합벽시키는 전단연결재의 인발거동에 관한 연구 (A Study on the Pullout Behavior of Shear Connectors which Fix the Additional Wall to the PHC-W Piles in the PHC-W Type Permanent Building Retaining Wall)

  • 진홍민;김성수;최정표;최용규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권12호
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    • pp.107-113
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    • 2017
  • PHC-W 흙막이를 건축영구벽체로 활용하기 위해서 전단연결재를 이용하여 PHC-W말뚝과 증설벽체를 일체화 시켜야 한다. 전단연결재의 인발 거동은 2가지 인발 거동 유형으로 나타났다. 첫 번째 인발 거동 유형은 최대 인발저항력에 도달한 이후 정착부가 파괴되어 전단연결재가 정착부위에서 뽑혀 나오는 인발변위 거동을 나타내었다. 두 번째 인발거동 유형은 최대인발저항력에 도달한 이후에도 정착부가 파괴되지 않고 인발변위가 점진적으로 증가하는 거동을 나타내었다. 최대 인발저항력은 강재 앵커 전단연결재가 이형 철근 전단연결재보다 크게 나타났다. 동일 재료의 전단 연결재에서는 직경이 클수록 그리고 정착 길이가 길수록 최대 인발저항력은 큰 값을 나타내었다. 최대인발력에 상응하는 인발변위는 재료, 직경 및 정착길이에 상관없이 다양한 범위를 나타내었다. 즉 A-D20 전단연결재의 경우 8~10mm이었으며 A-D16, D-D19 그리고 D-D16 전단연결재의 경우 14~20mm이었는데 정착길이가 50, 80mm에서는 6~10mm로 나타났다.

고속철도 콘크리트 궤도 매립전 내 침투수의 결빙압에 의한 균열손상해석 (Finite Element Analysis of Concrete Railway Sleeper Damaged by Freezing Force of Water Penetrated into the Inserts)

  • 문도영;지광습;김진균;장승엽
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.240-247
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    • 2011
  • 본 연구에서는 콘크리트 궤도 침목 내에 설치되는 인서트에 예기치 못하게 침투된 수분의 결빙압이 앵커볼트의 인발강도에 미치는 영향을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 3차원 유한요소해석모델은 콘크리트 침목의 현장실험 결과, 도면 및 레일체결장치의 제원 실측치를 기반으로 수립되었으며, 비선형구성방정식과 파괴 모델은 측정된 압축강도로부터 CEB-FIP 1990 모델코드를 이용하여 추정하였다. 해석모델의 적정성은 철도기술연구원에서 수행한 현장 인발시험 결과 및 실내시험 결과와의 비교를 통해 확인하였다. 다양한 인자, 즉 결빙위치, 앵커볼트 초기 체결력의 크기 및 콘크리트 압축강도에 따른 해석을 수행하였으며, 그 결과를 제시하였다. 해석결과에 의하면, 매립전내 침투수의 결빙력은 균열손상의 가장 가능성 있는 직접적인 원인 중 하나로 간주될 수 있음을 확인하였다. 또한, 외측매립전의 결빙력이 내측 매립전 보다 작은 것으로 나타났으나 그 차이는 크지 않았다.

결합강그리드보강재의 특성 및 적용 (Charateristics of the Jointed Steel-Grid Reinforcement and the Application)

  • 한중근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.15-22
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    • 2002
  • To analysis of the embanked slope stability using a jointed reinforcement, the internal stability and the external stability have to be satisfied, respectively. But, because the lengths of ready-made steel-grid were limited, the reinforcements must be connecting themselves to the reinforcing. In this study, the mechanical test was carried out to investigate the tensile failure and the pullout failure at the joint parts of them, which was based on the analysis of reinforced slope in field. Through the tensile tests in mid-air for the jointed steel-grid, the deformation behavior was seriously observed as follows : deformation of longitudinal member, plastic deformation of longitudinal member and of crank part. Those effects were due to the confining pressure and overburden pressure of the surrounding ground. The bearing resistance at jointed part of jointed steel-grid was due to the latter only. The maximum tensile forces were higher about 20kN~27kN than ultimate pullout resistance, but, the results of those was almost the same in mid-soil. The failures of steel-grid occurred at welded point both of longitudinal members and transverse members and of jointed parts. The strength of jointed parts itself got pullout force about 20kN, which was about 65% for ultimate pullout force of the longitudinal members N=2. To the stability analysis of reinforced structure including the reinforced slope, the studying of connection effects at jointed part of reinforcement members must be considered. Through the results of them, the stability of reinforced structures should be satisfied.

지지부재로 이형철근을 설치하는 띠형 강보강재의 인발성능 평가 (The Evaluation for Pullout Performance of Steel Strip Reinforcements with Deformed-Bars as Transverse Members)

  • 정성규;김주형;조삼덕;이광우
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.77-86
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    • 2013
  • 본 연구에서는 지지부재가 설치된 띠형 강보강재에 대한 실내인발시험을 수행하였다. 주문진 표준사를 사용하여 상대밀도 80%인 모형지반을 조성하였고, 지지부재의 개수를 0~2개로 구분하여 실내인발시험을 수행하였다. 상재압은 $50kN/m^2{\sim}200kN/m^2$까지 4단계로 구분하여 적용하였고, 1mm/min 속도로 강보강재를 인발하였다. 표면이 매끄러운 띠형 강보강재의 인발저항력은 보강재 표면과 지반 사이에서 마찰저항만 발현되기 때문에 인발 초기에 급격히 증가하다가 지속적으로 감소하는 경향을 나타낸다. 반면, 지지부재를 설치한 강보강재의 인발저항력은 마찰저항뿐만 아니라 수동저항도 함께 발현되므로 계속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 보강재의 형태에 관계없이 최대인발저항은 상재압이 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 지지부재를 1개 설치한 경우에 비해 지지부재를 2개 설치했을 때의 최대수동저항은 작게 나타났다. 이는 지지부재의 설치 간격 및 위치에 따라 지지부재에서 발현되는 수동저항의 크기가 다르기 때문에 나타나는 현상으로 판단되며, 지지부재 설치 위치 및 간격에 따른 추가 인발시험을 통해 확인할 필요가 있다.

인발시험과 이론식을 이용한 강재스트립 보강재에 설치된 지지부재의 지지저항 특성 평가 (Evaluation on Bearing Resistance of Transverse Members in Steel Strip Reinforcement using Pullout Tests and Theoretical Equations)

  • 한중근;윤원일;홍기권;홍원표;이광우;조삼덕
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.33-40
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    • 2010
  • 본 연구에서는 강재스트립 보강재에 지지부재가 결속된 형태의 보강재에 대하여 인발시험을 수행하였으며, 인발시험결과와 기존에 제안된 지지저항 평가식에 의한 결과를 비교함으로서 인발변위 50mm일 때의 인발력과 최대 인발력에 의한 지지부재의 지지저항 특성을 평가하였다. 인발변위 50mm일 때의 인발력 적용에 의한 지지저항응력(${\sigma}^{\prime}_b$)은 수직응력 증가에 따라 전면전단파괴에서 펀칭전단파괴로 근접하였으며, 지지부재 개수의 증가에 따라서는 펀칭전단파괴에서 전면전단파괴로 근접하는 것으로 확인되었다. 최대 인발력을 적용한 지지저항응력(${\sigma}^{\prime}_b$) 은 수직응력 조건 및 지지부재 개수와 관계없이 전면전단파괴에 근접하였지만, 보강토옹벽의 허용변위를 고려한다면 설계 적용에는 무리가 있을 것으로 분석되었다. 그리고 Prandtl의 소성이론 및 원주공동확장이론에 의한 이론식을 이용한 지지저항 평가는 인발시험결과가 Prandtl의 소성이론을 이용한 예측결과에 보다 가까운 것으로 확인되었다. 또한 Prandtl의 소성이론 및 원주공동확장이론을 이용한 지지저항 평가모델은 전면전단파괴와 펀칭전단파괴모델 사이에 위치하는 것을 확인하였다.

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띠형 강보강재에 설치된 수동저항부재의 설치 특성에 따른 상호간섭계수 평가 (Evaluation on Degree of Interference Based on Installation Characteristics of Transverse Members Installed in Steel Strip Reinforcement)

  • 정성규;홍기권;한중근;이광우
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.11-19
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    • 2014
  • 본 연구에서는 띠형 강보강재에 '${\sqcap}$' 형태의 수동저항부재를 설치하는 보강재에 대한 인발시험 결과를 바탕으로 수동저항부재의 간격 및 설치위치에 따른 간섭효과를 분석하였다. 수동저항부재에서 발현되는 최대수동저항력은 수동저항부재의 설치 위치에 따라 차이가 발생하였으며, 전면벽체에 근접하여 설치된 수동저항부재에서 더 큰 수동저항력이 발현되는 것을 확인하였다. 최대인발력을 사용하여 간섭계수(DI)를 평가한 결과, 지지부재 직경과 간격의 비(S/B)가 동일한 경우에는 수동저항부재의 설치 위치에 따른 인발력 차이를 반영하지 못하는 것으로 평가되었다. 그러나 최대수동저항력을 사용하여 간섭계수(F)를 산정할 경우에는 수동저항부재의 설치 간격뿐만 아니라, 수동저항부재의 설치 위치에 따른 최대수동저항력 차이를 반영하는 것으로 분석되었다.

Development of umbrella anchor approach in terms of the requirements of field application

  • Evirgen, Burak;Tuncan, Ahmet;Tuncan, Mustafa
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권3호
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    • pp.277-289
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    • 2019
  • In this study, an innovative anchoring approach has been developed dealing with all relevant aspects in consideration of previous works. An ultimate pulling force calculation of anchor is presented from a geotechnical point of view. The proposed umbrella anchor focuses not only on the friction resistance capacity, but also on the axial capacity of the composite end structure and the friction capacity occurring around the wedge. Even though the theoretical background is proposed, in-situ application requires high-level mechanical design. Hence, the required parts have been carefully improved and are composed of anchor body, anchor cap, connection brackets, cutter vanes, open-close ring, support elements and grouting system. Besides, stretcher element made of aramid fabric, interior grouting system, guide tube and cable-locking apparatus are the unique parts of this design. The production and placement steps of real sized anchors are explained in detail. Experimental results of 52 pullout tests on the weak dry soils and 12 in-situ tests inside natural soil indicate that the proposed approach is conservative and its peak pullout value is directly limited by a maximum strength of anchored soil layer if other failure possibilities are eliminated. Umbrella anchor is an alternative to conventional anchor applications used in all types of soils. It not only provides time and workmanship benefits, but also a high level of economic gain and safe design.