• 제목/요약/키워드: Shear Carrying Capacity

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철근콘크리트 깊은 보의 내하력에 대한신뢰도 평가 (Reliability of Load-Carrying Capacity of RC Deep Beams)

  • 천주현;김태훈;이상철;신현목
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.955-962
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    • 2005
  • 철근콘크리트 깊은 보(deep beam)는 균열 후의 구조 및 재료적 비선형성으로 인하여 아직까지 명확한 이론적인 해석 방법과 설계 방법이 정립되어 있지 않은 상태이다. 현재 내하력 평가는 주로 교량 상부 구조물에 대하여 수행되어 왔고, 그 평가 방법에 대한 적용성과 결과에 많은 불합리성을 포함하고 있다. 이 연구에서는 철근콘크리트 릴은 보의 복잡한 전단거동 특성 및 전단강도를 해석적으로 평가하고, 이를 신뢰성 이론을 바탕으로 적절하고 합리적인 내하력 평가를 수행할 수 있는 방안을 제공하는데 그 목적이 있다. 정확하고 올바른 평가를 하기 위하여 비선형유한요소해석 프로그램 RCAHEST를 사용하였다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열 모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 이 연구에서 제안한 해석 기법과 재료적 비선형성을 고려한 해석모델을 신뢰성 있는 연구자의 실험 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 이러한 결과를 바탕으로, Euro Code기준으로부터 철근콘크리트 깊은 보의 파괴에 대한 목표신뢰도지수를 설정하였다. 신뢰성 해석을 통하여 파괴에 대한 목표신뢰도 지수를 만족하도록 하는 감소계수를 산정하였다. 이 연구에서 제안된 철근콘크리트 깊은 보의 내하력 평가 방안을 콘크리트 구조설계기준에 의한 평가 결과와의 비교 및 분석을 통하여 타당성을 검증하였다.

풍화암에서 실시된 터널굴착으로 인한 단독말뚝 및 군말뚝의 거동 (The Response of a Single Pile and Pile Groups to Tunnelling Performed in Weathered Rock)

  • 이철주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5C호
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    • pp.199-210
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    • 2012
  • 본 연구에서는 3차원 탄-소성 유한차분해석을 통해 기존재하는 단독말뚝, $3{\times}3$$5{\times}5$ 군말뚝의 바로 아래 풍화암 지반에서 실시된 터널시공으로 인한 말뚝의 거동을 분석하였다. 수치해석에서는 터널굴착으로 인한 말뚝의 거동을 규명하기 위하여 지반/말뚝의 침하 및 전단응력전이(shear stress transfer) 메커니즘을 심도있게 분석하였다. 터널굴착으로 유발된 지반의 침하와 말뚝-지반 사이 경계면에서의 상대변위 발생으로 인해 말뚝에 작용하는 전단응력 및 축력의 분포가 매우 크게 변화하였다. 계산된 결과에 의하면 터널굴착으로 인해 말뚝의 두부로부터 말뚝길이의 약 80%에 해당되는 위치까지는 상향의 전단응력이 발생하였고, 그 하부에서는 하향의 전단응력이 발생하였다. 이로 인해 말뚝의 축력이 터널의 굴착에 따라 지속적으로 감소하고, 순수한 터널의 시공으로 인하여 말뚝에는 인장력이 발생하였는데 이로 인해 말뚝에는 최대 $0.36P_a$의 인장력이 발생하였다, 여기서 $P_a$는 터널굴착이전에 말뚝두부에 작용하는 설계하중이다. 말뚝의 거동은 경계면에서의 전단강도 발현 정도에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 군말뚝의 경우 일반적으로 말뚝의 숫자가 증가할수록 터널의 시공에 의해 말뚝의 침하가 증가하는 것으로 나타났으며, 이와는 반대로 말뚝의 축력변화는 군효과(shielding effect)로 인해 단독말뚝의 경우에 비해 작은 것으로 분석되었다. 터널굴착으로 인한 말뚝침하의 증가로 인한 겉보기지지력(apparent pile capacity) 감소는 단독말뚝에 비해 군말뚝에서 두드러지는 것으로 분석되었다.

유사동적실험에 의한 RCSF 외부접합공법으로 내진보강 된 중·저층 철근콘크리트 건물의 내진성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of Medium-and Low-rise R/C Buildings Strengthened with RCSF External Connection Method by Pseudo Dynamic Test)

  • 이강석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.13-22
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 개선할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 RCSF (Reinforced Concrete Steel Frame) 외부접합형 내진보강공법을 제안하였다. RCSF 보강법은 거주자가 거주가 가능하면서 내진보강 공사를 실시할 수가 있으며, 접합부 시공성이 탁월하며, 특히 필요 내진보강량 산정이 간편한 전형적인 강도증진형으로 전단파괴가 지배적인 비내진상세를 가지는 국내 중 저층 철근콘크리트 건물에는 내력확보가 용이한 내진보강공법이다. 본 연구에서 제안한 RCSF 외부접합형 공법의 유용성을 검증 할 목적으로 기존 중 저층 철근콘크리트 학교건물의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 검증함과 동시에 내진보강효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 최대 지진규모 (300gal)에서 비보강 골조는 붕괴를 하였지만, RCSF 외부접합형 내진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진 (400, 500gal)을 상정한 경우에도 소규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 RCSF 내진보강법의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

중·저층 철근콘크리트 건물의 SRCF 외부접합 내진보강공법의 내진성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of Seismic Strengthening Method using SRCF External Connection of Medium and Low-rise R/C Buildings)

  • 이강석;정주성;이종권
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.147-155
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기존 강도증진형 내진보강법의 단점을 보완 개선할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 SRCF (Steel Reinforced Concrete Frame) 외부접합형 내진보강법을 제안하였다. SRCF 보강법은 거주자가 거주가 가능하면서 내진보강 공사를 실시할 수가 있으며, 접합부 시공성이 탁월하며, 특히 필요 내진보강량 산정이 간편한 전형적인 강도증진형으로 전단파괴가 지배적인 비내진상세를 가지는 국내 중 저층 철근콘크리트 건물에는 내력확보가 용이한 내진보강공법이다. 본 연구에서 제안한 SRCF 외부접합형 공법의 유용성을 검증 할 목적으로 기존 중 저층 철근콘크리트 학교건물의 골조를 대상으로 유사동적실험을 실시하여 내진보강효과를 검토하였다. 그 결과, 국내에서 발생 가능한 최대 지진규모(300gal)에서 비보강 골조는 붕괴를 하였지만, SRCF 외부접합형 내진보강법으로 보강한 골조는 경미한 지진피해가 예상되었으며, 대규모 지진(400, 500gal)을 상정한 경우에도 소규모 이하의 지진피해가 예상되어 본 연구에서 개발한 SRCF 내진보강법의 유효성이 검증되었다고 사료된다.

Taming of large diameter triaxial setup

  • Nair, Asha M.;Madhavi Latha, G.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.251-262
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    • 2012
  • Triaxial tests are essential to estimate the shear strength properties of the soil or rock. Normally triaxial tests are carried out on samples of 38 mm diameter and 76 mm height. Granular materials, predominantly used in base/sub-base construction of pavements or in railways have size range of 60-75 mm. Determination of shear strength parameters of those materials can be made possible only through triaxial tests on large diameter samples. This paper describes a large diameter cyclic triaxial testing facility set up in the Geotechnical Engineering lab of Indian Institute of Science. This setup consists of 100 kN capacity dynamic loading frame, which facilitates testing of samples of up to 300 mm diameter and 600 mm height. The loading ram can be actuated up to a maximum frequency of 10 Hz, with maximum amplitude of 100 mm. The setup is capable of carrying out static as well as dynamic triaxial tests under isotropic, anisotropic conditions with a maximum confining pressure of 1 MPa. Working with this setup is a difficult task because of the size of the sample. In this paper, a detailed discussion on the various problems encountered during the initial testing using the equipment, the ideas and solutions adopted to solve them are presented. Pilot experiments on granular sub-base material of 53 mm down size are also presented.

초기재령 강섬유보강 철근콘크리트 보의 구조성능 평가 및 개선 (Improvement and Evaluation of Structural Performance of Steel Fiber Reinforced Concrete Beams Using Early Age Concrete)

  • 하기주;신종학;곽윤근;권칠성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.129-137
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    • 1999
  • Reinforced concrete structures using early age concrete were result in the degradation of structural performance due to crack, overload, unexpected vibration and impact load. It demands urgently that reinforced concrete structure using early age concrete should be improved the serviceability and structural performance with the application of new fiber materials. Therefore specimens, designed by the test varibles, such as with or without stirrup and percent of steel fiber incorporated, were constructed and tested to evaluate and develop the structural performance of reinforced steel fiber concrete beam. Based on the test results reported in this study, the following conclusions are made. Specimens, designed by the over 0.75% of steel fiber incorporated, were showed the ductile behavior and failed slowly with flexure and flexure-shear. Comparing with the load-displacement relationship of specimen BSS, designed by the recommendations of the Ministry of Construction and Transportation, reinforced steel fiber concrete beam using early age concrete, over 0.75% of steel fiber incorporated, gets enough load carrying capacity and ductility. Increasing the percent of steel fiber incorporated(0.25~2.0%), the ultimate shear stress of each specimen were increased 12~40% than that of control specimen SSS.

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An experimental study on strengthening of vulnerable RC frames with RC wing walls

  • Kaltakci, M. Yasar;Yavuz, Gunnur
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제41권6호
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    • pp.691-710
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    • 2012
  • One of the most popular and commonly used strengthening techniques to protect against earthquakes is to infill the holes in reinforced concrete (RC) frames with fully reinforced concrete infills. In some cases, windows and door openings are left inside infill walls for architectural or functional reasons during the strengthening of reinforced concrete-framed buildings. However, the seismic performance of multistory, multibay, reinforced concrete frames that are strengthened by reinforced concrete wing walls is not well known. The main purpose of this study is to investigate the experimental behavior of vulnerable multistory, multibay, reinforced concrete frames that were strengthened by introducing wing walls under a lateral load. For this purpose, three 2-story, 2-bay, 1/3-scale test specimens were constructed and tested under reversed cyclic lateral loading. The total shear wall (including the column and wing walls) length and the location of the bent beam bars were the main parameters of the experimental study. According to the test results, the addition of wing walls to reinforced concrete frames provided significantly higher ultimate lateral load strength and higher initial stiffness than the bare frames did. While the total shear wall length was increased, the lateral load carrying capacity and stiffness increased significantly.

절곡보강철근을 적용한 PHC말뚝의 머리보강에 관한 연구 (A Study on the Head of PHC Repair Applying the Reinforcement of Bending the Rebar)

  • 홍석희;박홍식;김은겸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2450-2455
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    • 2011
  • The importance for the department combined is increased concerning structures and pile foundation with the introduction of structures in sesmic design of structures. Therefore, the railway bridge and the road bridge standards approach for the earthquake about above the department combined by using strong coupling. Also, mechanical interpretation is performed as foundation combined with the head of pile foundation assuming the pillars. Accordingly, this study suggests the head of PHC repair can enhance the load carrying capacity and constructability of the department combined after bending, pulling, shear and compressive tests by appling the reinforcement of bending the rebar, the reinforcement of pulling the rebar.

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Bending behavior of aluminum foam sandwich with 304 stainless steel face-sheet

  • Yan, Chang;Song, Xuding
    • Steel and Composite Structures
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    • 제25권3호
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    • pp.327-335
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    • 2017
  • To gain more knowledge of aluminum foam sandwich structure and promote the engineering application, aluminum foam sandwich consisting of 7050 matrix aluminum foam core and 304 stainless steel face-sheets was studied under three-point bending by WDW-T100 electronic universal tensile testing machine in this work. Results showed that when aluminum foam core was reinforced by 304 steel face-sheets, its load carrying capacity improved dramatically. The maximum load of AFS in three-point bending increased with the foam core density or face-sheet thickness monotonically. And also when foam core was reinforced by 304 steel panels, the energy absorption ability of foam came into play effectively. There was a clear plastic platform in the load-displacement curve of AFS in three-point bending. No crack of 304 steel happened in the present tests. Two collapse modes appeared, mode A comprised plastic hinge formation at the mid-span of the sandwich beam, with shear yielding of the core. Mode B consisted of plastic hinge formation both at mid-span and at the outer supports.

유체의 관성력과 스월의 영향을 고려한 난류 하이브리드 베어링의 해석 (An Analysis for Turbulent Hybrid Bearings with Fluid Inertia and Swirl Injection Effects)

  • 이용복;김창호;최동훈
    • Tribology and Lubricants
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    • 제12권3호
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    • pp.85-91
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    • 1996
  • An analysis for turbulent hybrid beatings with fluid inertia and swirl injection effect was derived for studying static characteristics of swirl-controlled hybrid journal. The swirl-controlled hybrid journal beating is considered to have more freedom in stability control in high speed rotating machinery. Current analysis is compared with experimental results with 3-recess hydrostatic journal bearing. The analysis revealed that the fluid momentum exchange at orifice discharge could produce pressure rise inside the recess region which can control the shear flow induced by journal rotation. The analysis also shows that the swirl-controlled hybrid journal beating has a capability of controlling load carrying capacity and stability by manipulating supply pressure and injection angle.