• Advances in concrete construction
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• 제6권3호
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• pp.245-268
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• 2018

The numerical investigations have been carried out on deep beam with opening subjected to static monotonic loading to demonstrate the accuracy and effectiveness of the finite element based numerical models. The simulations were carried out through finite element program ABAQUS/CAE and the results thus obtained were validated with the experiments available in literature. Six simply supported beams were modelled with two square openings of 200 and 250 mm sides considered as opening at centre, top and bottom of the beam. In order to define the material behaviour of concrete and reinforcing steel bar the Concrete Damaged Plasticity model and Johnson-Cook material parameters available in literature were employed. The numerical results were compared with the experiments in terms of ultimate failure load, displacement and von-Mises stresses. In addition to that, seventeen beams were simulated under static loading for studying the effect of opening location, size and shape of the opening and depth, span and shear span to depth ratio of the deep beam. In general, the numerical results accurately predicted the pattern of deformation and displacement and found in good agreement with the experiments. It was concluded that the structural response of deep beam was primarily dependent on the degree of interruption of the natural load path. An increase in opening size from 200 to 250 mm size resulted in an average shear strength reduction of 35%. The deep beams having circular openings undergo lesser deflection and thus they are preferable than square openings. An increase in depth from 500 mm to 550 mm resulted in 78% reduced deflection.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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• pp.463-468
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• 1998

This paper presents the shear behavior in reinforced normal and high-strength concrete beams with Belite cement due to the increase of concrete compressive strength. The shear tests were conducted on thirty two beam specimens having concrete compressive strengths of 350 and 600kg/$\textrm{cm}^2$. The major experimental variables are compressive strength of concrete, shear span to depth ratio, and shear reinforcement ratio. The shear responses as to each variable are discussed in terms of shear capacity. The comparison of prediction equations with test results is also presented.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.577-582
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• 2000

This study is aimed to evaluate the shear strength of reinforced concrete deep beams subject to concentrated loads, using a simplified strut-tie model. For the shear strength prediction of deep beams, it is prerequisite to evaluate the effective width of strut and to verify the efficiency factors proposed by MacGregor et al.. The results analyzed by truss models have been compared with those calculated by domestic code for the existing data of 90 deep beam specimens. The shear strength of deep beams were reviewed with respect to concrete strength, the shear span-depth ratio, and the ratio of web reinforcements. The results showed that the shear strength of the proposed model gave a better agreement than the domestic code approach.

• 콘크리트학회지
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• 제6권2호
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• pp.180-187
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• 1994

철근콘크리트보에서의 아취작용에 대한 현상을 파악하기 위해 전단지간 대 유효높이의 비 (a/b), 철근비, 전단철근의 유무등을 변수로 하여 총 16개의 시험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과, 철근콘크리트보에서 아취현상은 최초로 보에 휨균열이 발생되면서 시작되고, 휨균열이 전단지간 중앙위치까지 발생되면 아취현상이 현저해져 보의 전체적 거동을 지배하는 것으로 나타났다. 철근콘크리트보의 전체적 거동이 아취작용에 이해 주로 지배되면, 전단지간내에서 측정된 철근인장력은 계산된 철근인장력보다 휠씬 크게 나타났다. 철근콘크리트보에서 아취현상은 지점쪽에 가까울수록, 철근비가 낮을수록 헌저하고, 전단보강을 함으로서 아취현상은 작아졌다. 철근콘크리트보에서 아취현상은 a/b가 작아질수록 증가되고, a/b가 3이하에서는 아취현상이 지배적이었다. 전단보강이 안된 a/b가 3이하의 보에서는 최종하중단계에서 타이드 아취현상이 현저하여 철근 길이\ulcorner향에 따른 철근인장력은 거의 동일한 값을 나타냈다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.353-359
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• 2005

본 연구에서 제안한 바 있는 전단강도 모델2)의 효용성을 평가하기 위하여 미국, 일본, 유럽 등 선진국의 설계기준 및 여러 연구자들에 의해 제안된 전단강도 모델을 FfP로 전단 보강된 보의 실험에 적용하였다. 또한 제안된 모델을 포함하여 각 모델의 장점 및 단점을 실험결과와 비교를 통하여 분석하였다. 그 후에 FRP 보강방법, 즉, 보강재종류, 보강재 부착 방향, 보강량 및 보강재 폭 등이 전단보강효과에 미치는 영향에 대한 변수연구를 수행하였다. 해석결과, 본 연구에서 제안된 모델을 통하여 비교적 정확한 전단강도 예측이 가능한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.53-64
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• 2017

강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC)는 높은 압축강도 뿐 아니라 강섬유 보강에 의한 뛰어난 응력분산효과로 인해 높은 인장강도를 가지며, 미세균열의 확장을 통해 균열 후에도 경화거동을 하여 구조부재가 안정적으로 외력에 저항하도록 한다. 본 연구에서는 UHPFRC 재료 인장강도를 정의함에 있어 노치가 있는 휨실험과 직접인장실험을 비교하여 실험법 및 결과 분석의 장단점을 알아보았다. I-형 보의 전단부재실험은 복부의 면내전단거동을 알아보기 위하여 전단 경간비, 유효높이, 재료인장강도를 변수로 계획하였다. 실험결과를 통해 전단보강근이 없는 UHPFRC I형 보의 균열발생 이후 전단거동의 응력 재분배효과를 정량적으로 판단하고, 균열 후 거동을 기존 전단 강도식이 잘 반영하고 있는지 검토하였다. 전단철근 보강이 없는 UHPFRC 전단부재의 경우 파괴모드는 사인장 파괴로 동일하였고, 이러한 파괴모드를 가지는 부재는 전단 경간비와 유효높이에 크게 영향을 받게 되어 부재 설계 시 이러한 변수에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제5권1호
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• pp.103-113
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• 1993

일반적으로 스터럽이 없는 철근콘크리트 보의 전단강도는 콘크리트 압축강도, 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이에 좌우된다는 것이 많은 연구를 통하여 밝혀지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보의 거동 및 전단강도 특성을 분석하기 위하여 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이를 변수로 두고 총 22개의 단철근 보 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과는 ACI규준식, Zsutty식 및 Bazant & Kim식의 예측값들과 함께 비교, 분석되었는데, ACI 규준식은 주철근비 및 전단스팬비의 효과를 과소평가할 뿐만 아니라 유효깊이가 915mm인 큰 보의 경우 안전측이 아니어서 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다. Zsutty식은 주철근비의 효과를 적절하게 평가하는 것으로 나타났으며, Bazant & Kim 식은 유효깊이 증가에 따른 전단강도 감소 경향을 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한, 다른 연구자들의 실험치와 비교, 분석해본 결과 주철근비 및 전단스팬비의 효과는 콘크리트 압축강도 수준에 따라 큰 변화가 없는 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.378-381
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• 2006

Test results of four reinforced concrete two-span continuous deep beams are summarized. Main variables were the configuration of web opening reinforcement. Shear span-to-overall depth ratio and the size of the web opening were fixed by 1.0 and 0.5 a $\times$ 0.2 h, respectively. To control diagonal crack and enhance strength, it can be recommended that diagonal reinforcement crossing the crack plane joining between loading points and corner of openings should be provided.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.435-444
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• 2005

본 연구에서는 휨모멘트와 축력의 효과가 고려된 변환각 트러스 모델(TATM)을 이용하여 철근콘크리트 기둥의 전단거동을 예측하였다. TATM의 해석결과를 검증하기 위하여 다양한 전단경간비와 축력비를 가지는 총 9개의 철근콘크리트 기둥을 전단 실험하였다. 철근콘크리트 기둥의 곡률, 축변형 및 전단변형을 측정하기 위하여 기둥 옆면 전단위험단면을 중심으로 5개의 변위변환기(LVDT)를 설치하였다. 하중은 최대하중의 $85\%$ 이하로 떨어질 때까지 가력하였으며, 모든 실험체는 휨 철근의 항복이전에 전단파괴 되었다. 기둥의 전단강도와 강성은 축 하중이 증가할수록 증가하는 반면 전단경간비가 증가할수록 감소하였다. TATM으로부터 얻은 전단응력-전단변형률 관계와 전단응력-전단철근변형률 관계는 본 연구에서 수행된 실험결과와 잘 일치하였으며, 기존의 트러스 모델(MCFT, RA-STM, FA-STM)보다 더 우수하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권4호
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• pp.531-543
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• 2022

An exact dynamic analytical method for free vibrations of continuous partial-interaction composite beams is proposed based on the Timoshenko beam theory. The main advantage of this method is that the independent shear deformations and rotary inertia of sub-beams are considered, which is more in line with the reality. Therefore, the accuracy of eigenfrequencies obtained by this method is significantly improved, especially for higher order modes, compared to the existing methods where the rotary angles of both sub-beams are assumed to be equal irrespective of the differences in the shear stiffness of each sub-beam. Furthermore, the solutions obtained by the proposed method are exact owing to no introduction of approximated displacement and force fields in the derivation. In addition, an exact analytical solution for the case of simply supported is obtained. Based on this, an approximate expression for the fundamental frequency of continuous partial-interaction composite beams is also proposed, which is useful for practical engineering applications. Finally, the practicability and effectiveness of the proposed method and the approximate expression are explored using numerical and experimental examples; The influence factors including the interfacial interaction, shear modulus ratio, span-to-depth ratio, and side-to-main span length ratio on the eigenfrequencies are presented and discussed in detail.