• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.1-7
• /
• 2009

지오그리드 보강재는 여러 토구조물에 널리 적용되어진다. 일반적으로 보강토 기초의 극한지지력은 강소성이론 이나 한계평형이론에 의하여 설명된다. 강소성이론 이나 한계평형이론에서는 보강재 또는 기초지반에 발생되는 파괴변형이나 변형율에 대하여 정확한 해석을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 연약층위의 보강토 기초지반에 대하여 수치해석방법을 이용하여 자세한 파괴변형거동에 대하여 조사하였다. 보강재의 개수, 길이, 깊이 등을 포함하여 연약층위의 보강토 기초에 대하여 일련의 수치해석을 수행하였다. 유한요소프로그램을 사용하여 보강토기초에 대한 파괴거동 및 지지력의 향상효과에 대한 유효성이 조사되었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제21권2호
• /
• pp.289-302
• /
• 2016

A new kind of partially precast or prefabricated castellated steel reinforced concrete beam, which is abbreviated here as CPSRC beam, was presented and introduced in this paper. This kind of CPSRC beam is composed of a precast outer-part and a cast-in-place inner-part. The precast outer-part is composed of an encased castellated steel shape, reinforcement bars and high performance concrete. The cast-in-place inner-part is made of common strength concrete, and is casted with the floor slabs simultaneously. In order to investigate the shear performance of the CPSRC beam, experiments of six CPSRC T-beam specimens, together with experiments of one cast-in-place SRC control T-beam specimen were conducted. All the specimens were subjected to sagging bending moment (or positive moment). In the tests, the influence of casting different strength of concrete in the cross section on the shear performance of the PPSRC beam was firstly emphasized, and the effect of the shear span-to-depth ratio on that were also especially taken into account too. During the tests, the shear force-deflection curves were recorded, while the strains of concrete, the steel shapes as well as the reinforcement stirrups at the shear zone of the specimens were also measured, and the crack propagation pattern together with the failure pattern was as well observed in detail. Based on the test results, the shear failure mechanism was clearly revealed, and the effect of the concrete strength and shear span-to-depth ratios were investigated. The shear capacity of such kind of CPSRC was furthermore discussed, and the influences of the holes on the steel shape on the shear performance were particularly analyzed.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.51-58
• /
• 2005

모멘트골조는 건물 골조로 많이 사용되어 왔다. 현행 설계기준에서는 콘크리트모멘트 골조를 보통, 중간 특수 모멘트저항 콘크리트 골조 (OMRCF, IMRCF, SMRCF)로 분류하고 있다. 본 연구의 목적은 OMRCF와 IMRCF 기둥의 내진성능을 비교 평가하는 것이다. 이 목적을 위하여 3층 사무소 용도의 OMRCF와 IMRCF를 ACI 318 (2002)와 KCI (1999)을 따라 설계하였다. 이 연구에서 건물들은 모두 UBC (1997)에서 분류한 지진지역 1에 위치하는 것으로 가정하였다. 이 연구에서는 1층의 기둥을 고려하였는데 이는 1층이 지진 발생시 가장큰 횡력과 축력을 부담하기 때문이다. 8개의 2/3 축소모델 실험체를 제작하였다. 각 실험체는 각각 OMRCF 와 IMRCF 내부와 외부의 기둥 상부 하부를 모델링한 것이다. 유사정 적가력을 하였고 축력은 외부기둥실험체에는 변동축력을 내부기둥실험체에는 고정축력을 가력하였다. 본 연구결과에 따르면 겹침이음여부, 축력의크기, 기둥단부의 횡보강근은 기둥의 내진거동에 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 이러한 변수들은 서로 관련되어 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제2권2호
• /
• pp.13-24
• /
• 2003

본 논문에서는 유한요소해석을 통해 기초지반의 강성과 상재하중이 블록식 보강토 옹벽에 미치는 영향을 고찰한 내용을 다루었다. 이를 위해 기초지반의 강성과 상재하중의 위치를 변화시키며 매개변수 연구를 수행하였으며 해석결과에서는 벽체의 변위와 보강재의 유발인장력은 기초지반의 강성이 감소함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 해석결과에 따르면 현재 설계기준에서 적용되고 있는 상재하중 처리 방법은 경우에 따라서 상재하중의 영향을 지나치게 과대평가 하는 것으로 나타났으며 상재하중이 보강영역에 근접하여 작용할 경우 외적안정성 검토시 주의를 요하는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 본 연구를 통해 얻어진 결과가 실무적 측면에서 의미하는 바를 심도 있게 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제21권10호
• /
• pp.49-60
• /
• 2005

본 논문에서는 중요 설계변수에 따른 계단식 보강토 옹벽의 거동 특성에 관한 연구내용을 다루었다. 이를 위해 기본적인 설계단면을 설정하고, 검증된 유한요소모델을 이용하여 상단의 이격거리 및 상${\cdot}$하단 보강재의 포설길이에 대한 매개변수연구를 실시하였다. 그 결과 이격거리가 증가함에 따라 하단의 벽체 변위와 유발 인장력은 감소하는 양상을 나타냈으나, 현 설계기준에 근거한 상단옹벽 처리기준의 차이에도 불구하고 감소폭이 적어 상단옹벽의 등가상 재하중 선정 시 주의를 요하는 것으로 나타났다. 한편 보강재 포설조건의 영향에 대한 고찰 결과 상${\cdot}$하단 포설길이가 증가함에 따라 각각 벽체변위는 감소하였으나 하단의 유발인장력의 경우 상${\cdot}$하단의 상호작용으로 인해 오히려 증가하는 양상을 보이는 것으로 분석되었다. 그 결과를 토대로 상${\cdot}$하단 보강재의 임계 길이를 산정한 결과 $D=0.25{\sim}0.5H$의 이격거리 조건에 있어 상단은 $0.6{\sim}0.7H$, 하단은 0.6H 정도로 나타났다. 또한 해석결과에 의한 유발인장력과 현 설계기준에 근거하여 산정한 유발인장력을 비교한 결과 현 설계기준은 하단 보강재 하부에서의 유발인장력을 과대평가하고 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 이러한 연구 결과를 토대로 현 설계기준의 타당성을 검토하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.321-328
• /
• 2001

본 연구는 인장력을 받는 스터드 볼트 접합부에서 주근과 전단보강근이 스터드 볼트의 인장거동에 미치는 영향을 내력과 변형 면에서 검토한 것이다. 주근과 전단보강근이 스터드 볼트 접합부에 미치는 영향을 검토하기 위하여 8개의 실험체를 제작하여 연구하였다. 실험은 주근과 전단보강근량의 각기 다른 5개의 실험체와 접합상세 개발을 위한 3개의 실험체로 구성되었다. 실험결과를 통해서 주근은 스터드 볼트 접합부의 인장내력 상승에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 전단보강근의 증가는 최대 내력이후 급격한 취성파괴방지에 효과가 있음을 보여주었다. C형(폐쇄형, 개방형)보강근, U형 보강근을 사용한 접합부는 스터드 볼트 전합부의 연성거동에 효과가 있음을 보여주었다. 기존실험결과 분석으로부터 CCD식에 의해 인장을 받는 접합부를 설계시, 강도감소계수를 0.75 ø로 사용할 것을 제시한다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권5호
• /
• pp.1686-1704
• /
• 2021

This study addresses the numerical simulation of the shield building of an AP1000 nuclear power plant (NPP) subjected to a large commercial aircraft impact. First, a simplified finite element model (F.E. model) of the large commercial Boeing 737 MAX 8 aircraft is established. The F.E. model of the AP1000 shield building is constructed, which is a reasonably simplified reinforced concrete structure. The effectiveness of both F.E. models is verified by the classical Riera method and the impact test of a 1/7.5 scaled GE-J79 engine model. Then, based on the verified F.E. models, the entire impact process of the aircraft on the shield building is simulated by the missile-target interaction method (coupled method) and by the ANSYS/LS-DYNA software, which is at different initial impact velocities and impact heights. Finally, the laws and characteristics of the aircraft impact force, residual velocity, kinetic energy, concrete damage, axial reinforcement stress, and perforated size are analyzed in detail. The results show that all of them increase with the addition to the initial impact velocity. The first four are not very sensitive to the impact height. The engine impact mainly contributes to the peak impact force, and the peak impact force is six times higher than that in the first stage. With increasing initial impact velocity, the maximum aircraft impact force rises linearly. The range of the tension and pressure of the reinforcement axial stress changes with the impact height. The perforated size increases with increasing impact height. The radial perforation area is almost insensitive to the initial impact velocity and impact height. The research of this study can provide help for engineers in designing AP1000 shield buildings.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제84권5호
• /
• pp.619-632
• /
• 2022

Reinforced concrete (RC) structures may be subjected to sudden dynamic impact loads such as explosions occurring for different reasons, the collision of masses driven by rockfall, flood, landslide, and avalanche effect structural members, the crash of vehicles to the highway and seaway structures. Many analytical, numerical, and experimental studies focused on the behavior of RC structural elements such as columns, beams, and slabs under sudden dynamic impact loads. However, there is no comprehensive study on the behavior of the RC column-beam connections under the effect of sudden dynamic impact loads. For this purpose, an experimental study was performed to investigate the behavior of RC column-beam connections under the effect of low-velocity impact loads. Sixteen RC beam-column connections with a scale of 1/3 were manufactured and tested under impact load using the drop-weight test setup. The concrete compressive strength, shear reinforcement spacing in the beam, and input impact energy applied to test specimens were taken as experimental variables. The time histories of impact load acting on test specimens, accelerations, and displacements measured from the test specimens were recorded in experiments. Besides, shear and bending crack widths were measured. The effect of experimental variables on the impact behavior of RC beam-column connections has been determined and interpreted in detail. Besides, a finite element model has been established for verification and comparison of the experimental results by using ABAQUS software. It has been demonstrated that concrete strength, shear reinforcement ratio, and impact energy significantly affect the impact behavior of RC column-beam connections.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제63권6호
• /
• pp.725-734
• /
• 2017

This paper investigated the effects of rebar corrosion on bond performance between rebar and two different concrete mixes (compressive strengths of 20.7 MPa and 44.4 MPa). The specimen was designed as a rebar centrally embedded in a 200 mm concrete cube, with two stirrups around the rebar to supply confinement. An electrochemical accelerated corrosion technique was applied to corrode the rebar. 120 specimens of two different concrete mixes with various reinforcing steel corrosion levels were manufactured. The corrosion crack opening width and length were recorded in detail during and after the corrosion process. Three different loading schemes: monotonic pull-out load, 10 cycles of constant slip loading followed by pull-out and varied slip loading followed by pull-out, were carried out on the specimens. The effects of rebar corrosion with two different concrete mixes on corrosion crack opening, bond strength and corresponding slip value, initial slope of bond-slip curve, residual bond stress, mechanical interaction stress, and energy dissipation, were discussed in detail. The mean value and coefficient of variation of these parameters were also derived. It was found that the coefficient of variation of the parameters of the corroded specimens was larger than those with intact rebar. There is also obvious difference in the two different concrete mixes for the effects of rebar corrosion on bond-slip parameters.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.774-781
• /
• 2002

본 연구에서는 국내에서 활용하고있는 지간거리 l0m인 실물크기 4개의 싱글티 슬래브의 댑 단부에 대하여 8번의 전단실험을 실행하였다. 시험체는 국내 규준의 주차장을 위한 활하중 500kgf/$m^2$와 매장용도를 위한 활하중 1,200 kgf/$m^2$을 적용하여 설계하였다. 강도설계규준을 모두 만족시키면서 시험체에 적용시킨 변수는 걸이철근의 배근방법을 다르게하여 적용시켰다. 현재 국내에서 활용하는 PCI 배근방법에의한 단면과, 90$^{\circ}$절곡배근, 60$^{\circ}$절곡배근에 대한 각 실험결과를 비교 분석하였다. 1) 5mm깊이 빗질로 거칠게 마감한 플랜지 상부의 모든 시험체는 종국파괴까지 토핑콘크리트와 일체 거동하였다. 강선의 정착구 파괴로 인한 조기 파괴된 하나의 시험체를 제외하고서 주어진 강도규준 설계를 대체로 만족시켰다. 2) 걸이철근의 여러 가지 형태를 변수로 두어 실험한 결과 복부 전단균열과 수직으로 배치된 60$^{\circ}$절곡 배근형태의 시험체가 사용하중과 종국하중에서 가장 우수한 결과를 나타냈으며, PCI 형태의 일반배근, 90$^{\circ}$절곡배근의 순으로 전단성능이 좋게 평가되었다.