• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제6권1호
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• pp.19-29
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• 2012

In this study, three isolated interior flat slab-column connections that include three types of shear reinforcement details; stirrup, shear stud and shear band were tested under reversed cyclic lateral loading to observe the capacity of slab-column connections. These reinforced joints are 2/3 scale miniatures designed to have identical punching capacities. These experiments showed that the flexural failure mode appears in most specimens while the maximum unbalanced moment and energy absorbing capacity increases effectively, with the exception of an unreinforced standard specimen. Finally, the results of the experiments, as wel l as those of experiments previously carried out by researchers, are applied to the eccentricity shear stress model presented in ACI 318-08. The failure mode is therefore defined in this study by considering the upper limits for punching shear and unbalanced moment. In addition, an intensity factor is proposed for effective widths of slabs that carry an unbalanced moment delivered by bending.

• Computers and Concrete
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• 제17권6호
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• pp.739-760
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• 2016

This paper reports on punching shear behavior of reinforced concrete panels, investigated experimentally and through finite element simulation. The aim of the study was to examine the punching shear of high strength concrete panels incorporating different types of aggregate and silica fume, in order to assess the validity of the existing code models with respect to the role of compressive and tensile strength of high strength concrete. The variables in concrete mix design include three types of coarse aggregates and three water-cementitious ratios, and ten-percent replacement of silica fume. The experimental results were compared with the results produced by empirical prediction equations of a number of widely used codes of practice. The prediction of the punching shear capacity of high strength concrete using the equations listed in this study, pointed to a potential unsafe design in some of them. This may be a reflection of the overestimation of the contribution of compressive strength and the negligence of the role of flexural reinforcement. The overall findings clearly indicated that the extrapolation of the relationships that were developed for normal strength concrete are not valid for high strength concrete within the scope of this study and that finite element simulation can provide a better alternative to empirical code Equations.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.213-216
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• 2008

슬래브에 폴리스티렌을 이용한 경량폼을 적용할 경우, 슬래브 중량이 감소함에 따라 보다 경간이 증가하거나 슬래브 지지 부재 크기가 감소될 수 있다. 하지만 플랫플레이트 구조에서 경량폼을 사용한 슬래브는 기둥주위 위험단면에서의 뚫림전단성능이 저하될 수 있다. 그러나 이에 관한 내력산정을 위한 기준이 없으며, 기존 연구 또한 부족한 실정이다. 본 논문은 폴리스티렌 경량폼을 사용한 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단내력을 파악하기 위하여 실시한 뚫림전단 실험에 관한 것이다. 주요 변수는 기둥의 크기, 폴리스틸렌 폼의 배치형태, 전단보강 유무 등으로 총 4개 실험체를 계획하였다. 실험을 통하여 균열 및 파괴모드, 하중-변위곡선, 뚫림전단강도 등을 분석함으로써 경량폼을 사용한 슬래브의 뚫림전단 성능을 파악하였다.

• Computers and Concrete
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• 제32권4호
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• pp.425-438
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• 2023

In this article, the performance of steel fiber-reinforced concrete (SFRC) flat slabs was investigated numerically. The influence of flexural steel reinforcement, steel fiber content, concrete compressive strength, and slab thickness were discussed. The numerical model was developed using ATENA-Gid, user-friendly software for non-linear structural analysis for the evaluation and design of reinforced concrete elements. The numerical model was calibrated based on eight experimental tests selected from the literature to validate the actual behavior of steel fiber in the numerical analysis. Then, a parametric study of 144 specimens was generated and discussed the impact of various parameters on the punching shear strength, and statistical analysis was carried out. The results showed that slab thickness, steel fiber content, and concrete compressive strength positively affect the punching shear capacity. The fib Model Code 2010 for specimens without steel fibers and the model of Muttoni and Ruiz for SFRC specimens presented a good agreement with the results of this study.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.99-108
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• 2007

풍하중 및 지진하중등 횡하중이 작용하는 무량판 슬래브는 전단파괴와 같은 취성파괴를 지연시키기 위해서 충분한 전단강도와 연성능력을 보유하여야 한다. 본 연구에서는 반복 횡하중을 받는 무량판 슬래브의 전단강도와 변형성능을 고찰하기 위하여, 무보강 및 전단 보강된 총 4개의 내부기둥-슬래브 접합부를 실험하였다. 실험결과, 전단보강 슬래브의 이방향 전단강도는 무보강 슬래브보다 최대 1.5배까지 증가시켜 적용하는 콘크리트구조설계기준(KCI)과 ACI 318-02 기준은 중력하중만이 작용하는 경우에는 적절하나 조합하중 특히 횡하중의 영향이 클 경우에는 매우 불안전측 이었다. 한편, 변형성능 측면에서 슬래브-기둥 접합부의 1.5% 횡변위 성능을 확보하기 위하여 이방향 전단강도에 대한 중력하중비를 40%이하로 제한한 ACI-ASCE 352 위원회의 권고는 안전측인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.361-367
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• 2014

이 연구에서는 실험연구를 통하여 경량골재콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도를 평가하였다. 일반콘크리트와 서로 다른 4 종류의 경량골재를 사용하여 총 5 개의 바닥판 실험체를 제작하였다. 이 연구에서 사용된 4 가지의 경량골재는 서로 원재료(점토, 셰일, 혹은 점판암) 및 형상 (원형 혹은 분쇄형)이 다르며, 이러한 서로 다른 경량 골재들이 바닥판의 펀칭전단강도에 미치는 영향을 실험 결과를 바탕으로 분석하였다. 실험 결과, 원형 경량골재로 만든 바닥판실험체의 펀칭전단파괴면은 일반콘크리트 실험체 및 파쇄된 경량골재 바닥판실험체보다 기울기가 낮았으며, 이로 인해 전단파괴면이 더 넓게 분포하였다. 이로 인해 펀칭 전단강도가 증가될 수 있었다. 반면에 파쇄된 경량골재의 경우 파괴면이 일반 콘크리트와 유사한 것으로 나타났다. 마지막으로 실험 결과를 현재 펀칭전단강도를 예측하는데 널리 쓰이는 국내기준과 ACI318-11 및 CEB-FIP 코드와 비교 분석하여 경량골재콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도 예측의 유효성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.221-231
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• 2011

강섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)는 압축강도가 200MPa에 이르고, 강성 및 인성이 크기 때문에 이를 이용하면 구조 부재를 얇고 가볍게 설계하는 것이 가능하다. 본 논문은 UHPC를 교량의 바닥판 슬래브에 적용하기 위해서 뚫림전단(punching shear)에 대한 저항능력을 평가한 것이다. 6개의 정사각형 슬래브를 제작하여 4변 완전고정 상태에서 뚫림전단 실험을 수행하였다. 슬래브의 두께는 40mm와 70mm였고, 재하판의 형상비는 1.0~2.5 범위였다. 40mm 실험체는 최대하중 이후에 연성적인 변형률 연화구간이 길고, 70mm 실험체는 상대적으로 더 취성적인 뚫림파괴를 보였다. 기존의 여러 뚫림전단강도 평가식을 이용하여 실험결과를 분석하였는데, 두께가 작은 40mm 실험체에서는 Ductal$^{(R)}$ 및 JSCE의 식이, 그리고 70mm 실험체에서는 Harajli et al. 및 ACI-Ductal$^{(R)}$의 제안식이 상대적으로 실험에 근접한 값을 예측하였다. 그러나 전반적으로 실험결과를 잘 예측하지 못하였으므로 실제 파괴메커니즘에 근거한 새로운 식을 제안하였다. 새로 제안한 식은 실험결과를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.121-129
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• 2007

본 연구는 플랫 플레이트 구조에서 직사각형 외부기둥-슬래브 접합부의 뚫림전단강도에 관한 실험결과에 관하여 다룬다. 직사각형 기둥의 형상비 증가에 따른 뚫림전단거동을 평가하기 위해 위험단면의 길이를 일정한 값이 되도록 기둥 단면크기를 산정하고 총 8개의 실험체를 계획하였다. 두 수준의 콘크리트 압축강도($f^{\prime}_c=24$, 40MPa)에 대하여 기둥단면의 형상비(${\beta}_c=C_1$/$C_2=2.0{\sim}4.5$)와 슬래브 철근비가 변수에 포함된다. 실험결과 기둥의 형상비가 증가할수록 뚫림전단강도는 감소하였고 형상비 증가에 따른 뚫림전단강도 감소율은 점차로 작게 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.409-415
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• 2010

본 논문에서는 플랫 플레이트 구조의 뚫림전단 거동을 평가할 수 있는 유한요소해석 모델을 제시하고 변수 해석을 통해 플랫 플레이트 구조의 뚫림전단 거동에 영향을 미치는 인자들을 파악함으로써 향후 현행 설계식 보정에 있어 기초자료를 제공함에 그 목적을 두었다. 전단변형을 고려하기 위해 Reissner-Mindlin 가정이 도입된 퇴화 쉘 요소를 선택하였으며, 철근콘크리트의 재료적 비선형 거동을 고려하기 위해 적층쉘 개념을 적용한 유한요소해석 모델을 제시하였다. 유한요소해석 모델의 신뢰성을 검증하기 위해 기존 실험결과와 비교하였으며, 그 결과 유한요소해석 모델이 실험결과를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 제시한 유한요소해석 모델을 사용한 변수해석을 통해 휨 철근비와 슬래브의 두께가 증가할수록 플랫 플레이트의 전단강도 또한 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.163-168
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• 2001

Punching shear in concrete slabs is a serious problem in certain structural systems, such as flat slab. In this study, mechanical improvement between specimens which are unstrengthened and strengthened with steel plate and fiber panel is experimentally investigated. The strengthened bridge deck specimens had increment of strength and broke down with punching shear failure. Strengthening ratio should be considered to restraint punching failure.