• 제목/요약/키워드: SHEAR STRENGTH

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Comparison and prediction of seismic performance for shear walls composed with fiber reinforced concrete

  • Zhang, Hongmei;Chen, Zhiyuan
    • Advances in concrete construction
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    • 제11권2호
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    • pp.111-126
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    • 2021
  • Concrete cracking due to brittle tension strength significantly prevents fully utilization of the materials for "flexural-shear failure" type shear walls. Theoretical and experimental studies applying fiber reinforced concrete (FRC) have achieved fruitful results in improving the seismic performance of "flexural-shear failure" reinforced concrete shear walls. To come to an understanding of an optimal design strategy and find common performance prediction method for design methodology in terms to FRC shear walls, seismic performance on shear walls with PVA and steel FRC at edge columns and plastic region are compared in this study. The seismic behavior including damage mode, lateral bearing capacity, deformation capacity, and energy dissipation capacity are analyzed on different fiber reinforcing strategies. The experimental comparison realized that the lateral strength and deformation capacity are significantly improved for the shear walls with PVA and steel FRC in the plastic region and PVA FRC in the edge columns; PVA FRC improves both in tensile crack prevention and shear tolerance while steel FRC shows enhancement mainly in shear resistance. Moreover, the tensile strength of the FRC are suggested to be considered, and the steel bars in the tension edge reaches the ultimate strength for the confinement of the FRC in the yield and maximum lateral bearing capacity prediction comparing with the model specified in provisions.

직접전단실험을 이용한 세립토의 전단강도 및 유변학적 정수 산정 (Estimation of Shear Strength and Rheological Parameters of Fine-Grained Soil Using Direct Shear Test)

  • 박근우;홍원택;이종섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.29-37
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    • 2017
  • 집중호우로 인하여 산악지반에 발생하는 토석류의 거동은 대상지반 세립분의 전단강도 및 유변학적 특성들에 의하여 영향을 받기 때문에, 두 특성에 대한 정수는 토석류 거동을 파악하는데 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 직접전단 실험을 통하여 세립분의 전단강도 및 유변학적 정수를 평가하고자 하였다. 건조상태와 액성한계상태로 조성된 두 가지 세립분 시료에 대하여 직접 전단실험을 수행하였으며, 연직응력에 따른 전단강도를 측정하여 점착력과 내부마찰각을 산정하였다. 또한 액성한계로 조성된 시료의 잔류전단강도를 획득하기 위하여 전단변형률속도와 전단방향을 변화시켜 반복전단실험을 수행하였다. 실험 결과, 액성한계상태의 시료는 건조 상태 시료에 비해 내부마찰각은 작지만 점착력은 더 큰 것으로 나타났으며, 잔류전단강도를 통해 산정한 내부마찰각과 점착력은 첨두전단강도에 의해 산정된 결과보다 작은 것으로 나타났다. 반복전단 결과, 전단변형률속도와 잔류전단강도는 선형적인 관계를 보였으며, 전단변형률속도-잔류전단강도 관계의 기울기로써 결정되는 점성은 약 $73.60Pa{\cdot}s$로 산정되었다. 본 연구는 직접전단 장비가 산악지반 토석류 거동과 관련된 세립분의 전단강도 및 유변학적 정수 산정에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

철근콘크리트 보와 프리스트레스트 콘크리트 보의 전단설계기준에 대한 고찰 (Evaluation of Shear Design Provisions for Reinforced Concrete Beams and Prestressed Concrete Beams)

  • 김강수;김상식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.717-726
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    • 2005
  • 본 논문에서는 기존의 전단실험결과를 모아 구축한 방대한 데이터베이스를 이용하여 철근콘크리트 보와 프리스트레스트 콘크리트 보에 대한 ACI와 국내의 전단설계기준을 평가 분석하였다. 또한 두 전단설계기준에 대한 평가결과를 바탕으로 기준의 안전율과 강도감소계수에 대하여도 고찰하였다. 전단설계기준은 철근콘크리트 부재의 전단강도에 대해서 매우 낮은 정확도를 보였으며, 특히 전단철근이 없는 철근콘크리트 보의 전단강도에 대하여 가장 낮은 정확도를 제공하였다. 또한 기준에서 전단강도에 대한 전단철근의 기여도의 제한은 다소 낮은 것으로 분석되었으며, 특히 전단철근이 없고 휨인장철근비가 낮으며$(\rho_w<1.0\%)$ 춤이 높은 (h>700mm) 보에 대하여 매우 위험한 전단강도를 제공하였다. 프리스트레스트 콘크리트 부재에 대해서는 철근콘크리트 부재에 비하여 매우 정확한 전단강도를 제공하였다. 그러나, ACI와 국내의 전단설계기준은 전단강도의 예측정확도가 매우 다른 철근콘크리트 부재와 프리스트레스트 콘크리트 부재에 대해 동일한 강도감소계수를 사용함으로써 이들 부재에 대해 동일한 수준의 설계안 전율을 제공하지 못하였다.

보의 변형능력에 미치는 전단과 부착응력의 영향 (Influence of Shear and Bond on Deformation Capacity of RC Beams)

  • 홍성걸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.366-369
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    • 2006
  • Deformability of RC members in shear is controlled by governing failure modes and material strength. Shear strength of members in D-regions has been explained by a direct load path (direct strut or arch action) and indirect load path (fan action or truss action). Indirect load path including truss action and fan action rely on bond along tension ties. Generally, superposition of two actions results in total shear strength when shear failure modes control. The ultimate deformation depends on controlling failure modes and thereby, their force transfer patterns. Proposed models are capable of explaining of limited deformability of RC members in D-regions.

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FRP Bar를 휨 및 전단보강근으로 사용한 콘크리트 보의 전단강도 (Shear strength of concrete beam using FRP Bars for flexure and shear reinforcements)

  • 박현영;장희석;김명식;김희성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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    • pp.399-402
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    • 2005
  • This paper presents shear strength of concrete beam using FRP bars for flexure and shear reinforcements. Generally, the material properties of FRP bar are different from steel reinforcement. So, the shear strength correction factor is proposed through the experimental results.

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휨-전단 파괴의 한정 연성도 모형 (Deformability models for flexural-shear failure of limited ductility)

  • 홍성걸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.261-264
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    • 2006
  • Deformability of RC members in shear after flexural yielding is limited and controlled by governing failure modes and material strength. Shear strength of members in D-regions has been explained by a direct load path (direct strut or arch action) and indirect load path (fan action or truss action). Indirect load path including truss action and fan action rely on bond along tension ties. Generally, superposition of two actions results in total shear strength when shear failure modes control. The ultimate deformation depends on controlling failure modes and thereby, their force transfer patterns. Proposed models are capable of explaining of limited deformability of RC members in D-regions.

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보통강도 및 고강도 콘크리트의 전단전달 (Shear Transfer in Normal and High Strength Concrete)

  • Oh Byung Hwan;Kim Kwang Soo;Lee Jong Hoon;Han Seung Hwan
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.585-590
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    • 2001
  • Cracks in concrete can submit shear forces by virtue of the roughness of their interfaces. With regard to this roughness, the crack faces play an important role. By transmitting normal and shear stress across their faces, shear cracks contribute to shear resistance. This process is called shear transfer or more generally, shear friction. Both experimental and analytical program to investigate shear transfer mechanism in normal and high strength concrete were included in this study. The parameters investigated in push-off test included the concrete strength, the presence and amounts of steel stirrups, and aggregate size. Solution procedure based on the truss model was developed to analyze the shear transfer behavior. In general, it can be seen that the analytical results agree well with results of shear transfer test.

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Experimental investigation on the shear capacity of RC dapped end beams and design recommendations

  • Wang, Quanfeng;Guo, Zixiong;Hoogenboom, Pierre C.J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제21권2호
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    • pp.221-235
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    • 2005
  • In this paper, the shear resistance behaviour of reinforced concrete (RC) dapped end beams is investigated by 24 tests until failure load. The main parameters considered are the dapped end height, the type and effective range to provided the stirrups and the bent form of the longitudinal reinforcement. The failure behaviour of dapped end beams is presented and some conclusions are given. Inclined stirrups and longitudinal bent reinforcement have more influence on the shear capacity than vertical stirrups. Additionally, the shear mechanism of dapped end beams is analysed. Relatively simple semi-empirical equations for shear strength have been derived based on the results of 22 dapped end beams. The predicted results are in close agreement with the experimental ones. Finally, some design suggestions for the ultimate shear strength of dapped end beams are presented.

Shear behavior of a demountable bolted connector in steel-UHPC lightweight composite structures

  • Gu, Jin-Ben;Wang, Jun-Yan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권5호
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    • pp.551-563
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    • 2022
  • Bolted connector could be an alternative to replace the conventional welded headed stud in steel-ultra high performance concrete (UHPC) lightweight composite structures. In this paper, a novel demountable bolted shear connector, consisting of a high-strength bolt (HSB) and a specially-designed nut which is pre-embedded in a thin UHPC slab, is proposed, which may result in the quick installation and disassembly, due to the mountable, demountable and reusable features. In order to study the shear behavior of the new type of bolted shear connector, static push-out tests were conducted on five groups of the novel demountable bolted shear connector specimens and one group of conventional welded headed stud specimen for comparison. The effect of the bolt shank diameter and aspect ratio of bolt on failure mode, shear stiffness, peak slip at the steel-UHPC interface, shear strength and ductility of novel bolted connectors is investigated. Additionally, design formula for the shear strength is proposed to check the suitability for assessment of the novel demountable bolted shear connectors.

낮은 수직응력 하에서 인공 절리면의 전단 이방성에 관한 연구 (Anisotropic Shear Strength of Artificially Fractured Rock Joints Under Low Normal Stress)

  • 곽정열;이상은;임한욱
    • 터널과지하공간
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    • 제13권3호
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    • pp.169-179
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    • 2003
  • 암석의 절리면 전단강도의 이방성을 연구하기 위하여 인공절리면을 형성한 시편에 대한 실험을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 즉 낮은 수직응력 상태에서 전단 방향에 따른 전단강도, 전단강성 및 마찰각을 구하기 위한 실험을 실시하였다 그 결과 낮은 수직응력하에서 전단 강도 및 강성은 전단 방향에 따라 이방성을 보이며, 특히 수직응력 2.45 MPa미만에서 뚜렷하였다. 그리고 수직응력이 증가할수록 절리면의 이방성 효과는 감소하였다. 따라서 낮은 수직응력 하에서 전단강도 및 강성값을 보다 정확히 구하기 위해서 Barton의 식에 전단방향을 고려한 보정함수 F(a)를 반영하여 새로이 수정식을 제안한다.