• 한국농공학회지
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• 제40권4호
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• pp.120-129
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• 1998

The tension stiffening in reinforced concrete member means increase of stiffness caused by the effective tensile stress between cracks and the tension softening behavior of concrete. This paper presents on the tensile behavior and tension stiffening of RC tension members. Direct tension tests were performed with a main experimental variables such as concrete strength, rebar diameter and strength. The tension stiffening was analyzed from the load-displacement relationship and was compared with ACI code, CEB model and the proposed by Collins ＆ Mitchell. The results are as follows : The tension behaviors of RC members were quite different from those of bare bar and were characterized by loading and concrete cracking steps. The effect of tension stiffening decreased rapidly as the rebar diameter and strength increased, and the concrete strength increased. The proposed by Collins ＆ Mitchell described well the experimental results, regardless of rebar types and concrete. But, ACI code and CEB model described a little differently, depending on the types. The effect of tension stiffening in RC member was the biggest near at concrete cracking step and decreased gradually to the bare bar's behavior as loading closed to the breaking point. Thus, tension stiffening in RC members should be taken into account when the load-deflection characteristics of a member are required or a precise analysis near the load of concrete clacking is needed.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.69-84
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• 2002

본 논문에서는 축방향 인장 부재의 균열거동과 철근콘크리트 부재의 인장강화현상을 고려하기 위한 새로운 해석적 기법을 제시하였다 균열 후 거동 규명을 위하여 부착응력-슬립의 관계나 부탁 응력의 분포를 가정하는 기존의 해석방법과는 달리, 철근과 콘크리트의 변형률 분포 함수를 다항식으로 가정하여, 이를 바탕으로 일축 인장부재의 균열 해석 기법을 구성하였다. 제시한 균열 해석모델은 기존의 해석기법과 비교하여, 철근콘크리트 구조물의 유한요소해석을 위한 균열 후의 평균 응력-변형률 관계를 정의하거나, 부재의 길이방향으로 철근과 콘크리트가 분담하는 하중 및 슬립량 산정시 매우 효율적이다. 제안된 모델을 이용하여 얻어진 균열하중과 보강철근의 신장률 값을 다른 해석기법 및 실험값과 비교한 결과 만족할만한 정확도를 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.47-53
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• 2022

콘크리트구조물의 한계상태설계법이 적용되면서 구조물의 극한상태까지 고려하는 설계가 이루어지고 있다. 실제 철근콘크리트 부재가 인장력을 부담할 때 부재가 항복한 후에도 극한상태까지 콘크리트가 인장력을 부담한다. 따라서 한계상태 거동에 대한 정확한 평가를 위해서는 휨 부재의 항복 후 인장강화효과에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 거동을 상세하게 분석하였다. 분석 결과를 이용하여 휨 인장강화효과 계수를 도입한 항복 후 인장강화효과 추정식을 제안하였고, 이를 기존 연구들의 실험 결과를 통해 적용성을 검증하였다. 부재의 연성거동을 대표하는 극한 변형률과 항복 변형률 차이가 실험 결과와 유사하게 나타나 제안식의 예측이 비교적 정확한 것으로 판단된다.

• 산업기술연구
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• 제26권B호
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• pp.127-134
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• 2006

As material needs have been increasing with recent economic growth, it is a current tendency that the magnitude of load applied to structure has been rising. With improved technique of product materials, steel and concrete have been stranger than ever so the danger of fatigue damage increases as permanent action of repeated loads. In case of deformed steel bars widely used in reinforced concrete structure, when they are product in factory, there will exist same parts connecting the steels. Such connections are easy to be weakened by permanent action of repeated loads. It is a real condition in Korea that there is lack of research of it. As a result of estimating fatigue characteristic of Pressure Welded joints with the steels that are oftenly used and producted in domestic it is showed that there are no remarkable difference in fatigue strength. Because there is no detail which is refered in Civil Specification, this paper will be the basic data being added in later Specification.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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• pp.737-742
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• 1998

The tension stiffening effect is defined as the increase in stiffness in reinforced concrete member due to the stiffness provided by concrete between cracks. If this is disregarded in analysis of reinforced concrete members, especially at the level of service loads, member stiffnesses may be underestimated considerably. This paper presents on the failure behavior and tension stiffening of RC tension test with main variables such as concrete strength, rebar diameter and strength. The tension stiffening was analyzed from the load-displacement relationship by ACI code and the proposed by Collins & Mitchell. In summary, the effect of tension stiffening decrease rapidly as the rebar diameter increase, rebar strength increase, and concrete strength increase. The effect of tension stiffening on RC member is the biggest near the behavior of concrete cracking and decrease as the load close to the breaking point. Thus, the tension stiffening should be considered for the precise analysis near the load of concrete cracking.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.581-589
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• 2014

이 논문은 비정질 강섬유 및 일반 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장 부재의 인장강화효과에 대해서 직접인장 실험을 통하여 비교 분석한 것이다. 이를 위하여 피복두께를 변수로 하는 직사각형 단면의 비정질 강섬유 및 일반 강섬유로 보강된 직접인장실험체를 각 6개씩 제작하여 실험을 실시하였다. 실험결과에 따르면 강섬유로 보강된 철근콘크리트 인장부재는 피복두께가 두꺼워질수록 인장강화효과가 증가하였으며, 비정질 강섬유가 일반 강섬유보다 인장강화효과가 더 우수하였다. 강섬유 보강에 따른 쪼갬균열의 발생 및 진행이 크게 감소하였으며, 비정질 강섬유로 보강된 경우는 철근 직경의 2배 이상 피복두께가 확보되면 쪼갬균열이 억제되고 그에 따라서 인장강화효과가 크게 증가하였다. 특히 일반 강섬유와 비교하여 비정질 강섬유로 보강된 철근콘크리트 부재의 경우는 현행 설계기준의 인장강화효과 규정과는 다르게 작용하중에 따라서 인장강화효과가 증가하였는데, 이 결과는 인장강화효과의 크기를 결정하는 인장강성 계수의 분석을 통하여 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.143-150
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• 2014

콘크리트의 압축파괴에 의한 취성적인 비틀림파괴와 사인장균열의 폭을 제한하기 위하여 콘크리트구조기준은 비틀림보강철근의 항복강도를 제한하고 있다. 2012년에 콘크리트구조기준에서는 비틀림보강철근의 항복강도를 400 MPa에서 500 MPa로 상향하였다. 그 이유는 500 MPa의 비틀림보강철근을 사용한 비틀림부재의 경우에도 전단파괴하는 부재와 유사하게 기준에서 요구하는 비틀림파괴모드, 사용성, 경제성을 만족시킬 수 있을 것으로 판단하였기 때문이다. 그러나 현재 고강도 비틀림보강철근을 사용한 비틀림부재에 대한 연구는 전단부재에 대한 연구에 비하여 부족한 실정이다. 이 연구에서는 340 MPa, 480 MPa, 667 MPa의 비틀림보강철근을 사용한 철근콘크리트 보의 비틀림거동을 실험적으로 평가하였다. 실험에 의하면 비틀림보강철근의 파괴모드는 비틀림보강철근의 항복강도와 콘크리트의 압축강도에 의하여 영향을 받았다. 비틀림보강철근의 항복강도가 400 MPa이하인 경우에는 콘크리트의 압축강도와 무관하게 한 곳 이상에서 비틀림보강철근이 항복강도에 도달하여 비틀림인장파괴하였지만, 항복강도가 480 MPa 이상인 경우에는 비틀림보강철근이 항복하지 않는 경우가 발생하여 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.231-238
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• 2004

본 논문은 스터드를 사용한 철근콘크리트 부재와 철골 부재의 접합부의 인장거동에 관한 연구를 나타내었다. 스터드 접합부의 인장 및 휨 성능을 향상시키기 위하여 행거를 스터드 주위에 설치하였다. 행거로 보강된 스터드 접합부의 인장 성능을 평가하기 위하여 철근비, 행거 상세, 묻힘길이 등을 변수로 한 8 개의 실험체를 계획하였다. 인장실험을 통하여 행거 보강이 접합부의 인장강도를 증가시키는데 매우 효과적인 것을 알 수 있었다. 기준식에 의한 인장강도 평가로부터 CCD식이 강도 산정에 보다 적합한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.10-17
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• 2016

RC(Reinforced Concrete) 부재는 인장영역에서 보강재가 하중을 지지해야 하므로, 철근부식은 내구성 뿐 아니라 안전성에서도 매우 중요하다. 본 연구에서는 최근 개발된 FRP Hybrid Bar와 일반 철근을 매립한 RC 보부재를 제작하였으며, ICM(Impressed Current Method)를 적용하여 철근부식을 촉진시켰다. 기존의 이론식인 Faraday 법칙을 이용하여 부식량을 평가하였으며, 일반설계강도를 가진 콘크리트 보부재에 대하여 휨시험을 수행하였다. 일반 철근에서는 부식량이 4.9~7.8% 수준으로 평가되었으며 이에 따른 휨 저항능력은 -25.4~-50.8% 수준으로 감소하였다. FRP Hybrid Bar를 매립한 RC 보에서는 부식과 휨 저항 감소가 평가되지 않았는데, 이는 에폭시 도료로 코팅된 철근의 우수한 내부식성에 기인한다. 촉진 부식실험에서는 FRP Hybrid Bar의 우수한 내부식성 및 부착성능을 확인하였는데, 실용화를 위해서는 장기적인 침지를 통한 내구성 평가가 필요하다고 판단된다.

• 산업기술연구
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• 제17권
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• pp.145-151
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• 1997

This paper presents evaluation results of the tensile behavior of reinforced high strength concrete. The effects of different sizes of reinforcing bar, ranging from D22 to D29, on the formation of cracks was investigated. Two different strength concretes, $270kg/cm^2$ and $550kg/cm^2$, were used in the specimens to investigate the influence if concrete strength on tension stiffening. In the present investigation a method was developed to obtain reliable load-deformation behavior in tension. The experimental results show that (1)high-strength concrete members exhibited larger amounts of tension stiffening than the companion normal-strength concrete members, (2) as the bar diameter increases, the beneficial influence of high-strength concrete on tension stiffening is reduced.