ACI318-89 Recommened that when the specified compressive strength of concrete in a column is greater than 1.4 times that specified for a floor system, top surface of the column concrete shall extend 2ft (600mm) into the slab from the face of column to avoid unexpected brittle failure. The major variables are extension distance, compressive strength of concrete (f'c), shear confinement ratio(Vs), and loading types. The test results showed that the load capacity of the specimen subjected to monotonic loading had more than that of the specimen subjected to one way cyclic loadings. The failure models of specimens under cyclic loading were concentrated at 5∼20cm apart region from beam-column joint face. Ducility index(μf) are increased with increasing of shear confinement ratio. The specimen with 2ft extension distance shows more ductility than specimen with lft extension distance.
Azandariani, Mojtaba Gorji;Gholhaki, Majid;Kafi, Mohammad Ali;Zirakian, Tadeh;Khan, Afrasyab;Abdolmaleki, Hamid;Shojaeifar, Hamid
Steel and Composite Structures
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제39권1호
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pp.109-123
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2021
This research endeavor intends to use the implicit finite element method to investigate the structural response of steel shear walls with partial plate-column connection. To this end, comprehensive verification studies are initially performed by comparing the numerical predictions with several reported experimental results in order to demonstrate the reliability and accuracy of the implicit analysis method. Comparison is made between the hysteresis curves, failure modes, and base shear capacities predicted numerically using ABAQUS software and obtained/observed experimentally. Following the validation of the finite element analysis approach, the effects of partial plate-column connection on the strength and stiffness performances of steel shear wall systems with different web-plate slenderness and aspect ratios under monotonic loading are investigated through a parametric study. While removal of the connection between the web-plate and columns can be beneficial by decreasing the overall system demand on the vertical boundary members, based on the results and findings of this study such detachment can lower the stiffness and strength capacities of steel shear walls by about 25%, on average.
The behavior of concrete slabs in composite beam with C and L shaped angle shear connectors has been studied in this paper. These two types of angle shear connectors' instalment have been commonly utilized. In this study, the finite element (FE) analysis and soft computing method have been used both to present the shear connectors' push out tests and providing data results used later in soft computing method. The current study has been performed to present the aforementioned shear connectors' behavior based on the variable factors aiming the study of diverse factors' effects on C and L shaped angle in shear connectors. ANFIS (Adaptive Neuro Fuzzy Inference System), has been manipulated in providing the effective parameters in shear strength forecasting by providing input-data comprising: height, length, thickness of shear connectors together with concrete strength and the respective slip of shear connectors. ANFIS has been also used to identify the predominant parameters influencing the shear strength forecast in C and L formed angle shear connectors.
본 강판 콘크리트 합성보는 강판, 콘크리트 및 전단 연결재로 구성되어 2개의 이질 재료를 결합한다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 이 연구에서, SPC 보는 스터드가 없는 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡한 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 현장 건설의 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착되어있다. Cap을 전단연결재로 사용하여 SPC 보의 휨성능을 분석하기 위해 변위 제어 모드에서 단조 하중 2점가력 실험을 수행 하였다. 전단 연결재 유형, 돌출 길이, 강판의 두께의 변수를 갖는 5개의 시험편을 제작하여 시험 하였다. KBC 2009에서 제시하는 전단강도비와 휨강도비의 관계를 분석하였다. 시험 결과로 전단 강도비를 40% 이상으로 나타냈다. 전단 연결재와 Cap을 부착하였음에도 완전합성보로 가정한 휨강도의 70% 이상의 휨강도를 발휘하였다. 또한 Cap이 스터드 보다는 작은 전단강도를 보였으나, Cap이 전단연결재 역할을 하였다. 강판두께를 변수로 한 경우, 완전합성보 대비 약 70%의 휨강도를 발휘하였으며, 유사한 변형성능을 나타내었다. 불완전합성거동함에 따라 국부좌굴이 발생하였으나, 상대적으로 두꺼운 강판의 경우 5% 높은 강도에서 국부좌굴이 발생하였다. 또한 좌굴폭이 15% 감소하였다.
Borzoo, Shahin;Ghaderi, Seyed Rasoul Mir;Mohebi, Saeed;Rahimzadeh, Ali
Steel and Composite Structures
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제22권1호
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pp.79-89
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2016
Cold formed steel shear panel is one of the main components to bearing lateral load in low and mid-rise cold formed steel structures. This paper uses finite element analysis to evaluate the stiffness, strength and failure mode at cold formed steel shear panels whit steel sheathing and nonlinear connections that are under monotonic loading. Two finite element models based on two experimental model whit different failure modes is constructed and verified. It includes analytical studies that investigate the effects of studs and steel sheathing thickness changes, fasteners spacing at panel edges, one or two sides steel sheathing and height-width ratio of wall on the lateral load capacity. Dominant failure modes include buckling of steel sheet, local buckling in boundary studs and sheet unzipping in the bottom half of the wall.
The purpose of this study is to investigate experimentally the shear resisting behavior of the reinforced concrete beams strengthened with reinforcement materials(CFRP). Ten specimens were manufactured and tested under static monotonic loading. The main variables in the test were a space of steel reinforcement and direction of CFRP reinforcement. The test result Indicated that the method of CFRP increase significantly the shear strength of a reinforced concrete beam
이 연구의 목적은 CFRP로 보강된 철근콘크리트 보의 전단저항거동을 실험적으로 연구하는데 있다. 6개의 시험체를 제작하여 정적하중을 단조재하 하에 실험하였다. 실험의 주된 변수는 보강재의 좌강간격 및 비(량)을 두어 실험을 실시하였다. 본 연구의 목적은 CFRP-rod를 사용한 매립공법에 의한 전단보강효과를 파악하고자 한다. 이 실험의 결과는 CFRP의 보강된 철근콘크리트 보의 극한 전단강도가 증가하는 것을 나타내고 있다.
Reducing the self-weight of reinforced concrete structures problem is discussed in this paper by using two types of self-weight reduction, the first is by using lightweight coarse aggregate (crushed brick) and the second is by using styropor block. Experimental and Numerical studies are conducted on (LWAC) lightweight aggregate reinforced concrete slabs, having styropor blocks with various sizes of blocks and the ratio of shear span to the effective depth (a/d). The experimental part included testing eleven lightweight concrete one-way simply supported slabs, comprising three as reference slabs (solid slabs) and eight as styropor block slabs (SBS) with a total reduction in cross-sectional area of (43.3% and 49.7%) were considered. The holes were formed by placing styropor at the ineffective concrete zones in resisting the tensile stresses. The length, width, and thickness of specimen dimensions were 1.1 m, 0.6 m, and 0.12 m respectively, except one specimen had a depth of 85 mm (which has a cross-sectional area equal to styropor block slab with a weight reduction of 49.7%). Two shear spans to effective depth ratios (a/d) of (3.125) for load case (A) and (a/d) of (2) for load case (B), (two-line monotonic loads) are considered. The test results showed under loading cases A and B (using minimum shear reinforcement and the reduction in cross-sectional area of styropor block slab by 29.1%) caused an increase in strength capacity by 60.4% and 54.6 % compared to the lightweight reference slab. Also, the best percentage of reduction in cross-sectional area is found to be 49.7%. Numerically, the computer program named (ANSYS) was used to study the behavior of these reinforced concrete slabs by using the finite element method. The results show acceptable agreement with the experimental test results. The average difference between experimental and numerical results is found to be (11.06%) in ultimate strength and (5.33%) in ultimate deflection.
Six small-scale reinforced concrete beam-column joint specimens subjected to monotonic and cyclic loading were tested to investigate the effects of strength of concrete. Variables are 1)compressive strength of concrete(f' c=300, 700kg/㎠), 2)shear span to depth ratio (a/d=4.7, 2.0). The major results of this test were: 1)flexural strength of high strength concrete beam-column joint was not affected too much by the compressive strength of concrete, 2) flexural cracks emerge to inside of beam deeply for high strength concrete member.
The paper introduces an experimental program for the newly developed vertical joints between Precast Concrete (PC) walls to improve their in-plane shear capacity. Compared to the existing vertical joints, two types of vertical joints were developed by increasing the transverse reinforcement ratio and improving frictional force at the joint interface. A total of four specimens including the Reinforced Concrete (RC) wall and PC walls with developed vertical joints were designed and constructed. The constructed specimens were experimentally investigated through monotonic shear tests. The observed damage, load-deformation relationship, strain and strength are investigated and compared with the cases of RC wall specimen. Experimental results indicate that the maximum force and initial stiffness of the PC wall with proposed vertical joints were decreased by comparing with those of RC wall. However, the ultimate displacement increased by up to 217.30% compared to the RC wall specimen. In addition, brittle failure did not occurred and relatively few cracks and damages occurred.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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