This article summarizes tests conducted on two full-scale interior slab-column connections with and without partially debonded reinforcement subjected to cyclic loading. Each test specimen consisted of a 4.2m square slab with a 355mm square column protruding 1.5m above and below the slab. The slab thickness was 152mm. The specimen with partially debonded reinforcement exhibited more lateral drift capacity than did the specimen with fully bonded reinforcement. With partial debonding of the flexural reinforcement, cyclic load appeared to produce less damage to the connection in the vicinity of the slab-column joint region.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제11권1호
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pp.161-169
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2017
Flat slab systems are vastly used in multi-story buildings because of their savings in story height and construction time, as well as for their flexibility in architectural remodeling. However, they frequently suffer brittle punching-shear failure around columns, especially when subjected to lateral loads. Therefore, seismic codes labeled flat slabs as non-ductile systems. This research goal is investigating some construction alternatives to enhance flat slab ductility and deformability. The alternatives are: adding different types of punching-shear reinforcement, using discreet fibers in concrete mixes, and increasing thickness of slab around columns. The experimental study included preparation and testing of seven half-scale interior slab-column connections up to failure. The first specimen is considered a reference, the second two specimens made of concrete mixes with different volumetric ratios of polymer fibers. Another three specimens reinforced with different types of punching-shear reinforcement, and the last specimen constructed with drop panel of inverted pyramidal shape. It is found that using the inverted pyramid-shape drop panel of specimen, increases the punching-shear capacity, and the initial and the post-cracking stiffnesses. The initial elastic stiffnesses are different for all specimens especially for the slab with closed stirrups where it is experienced the highest initial stiffness compared to the reference slab.
본 연구는 하중 조건에 따른 화해를 입은 중공슬래브의 잔류성능에 대한 실험적 연구이다. 이를 평가하기 위하여, 하중조건을 변수로 하는 2개의 중공슬래브 실험체를 제작하여 ISO 834 표준화재 곡선에 따라 120분간 가열하였으며, 이를 상온으로 냉각하여 잔류 휨 성능을 평가하였다. 실험결과 하중조건에 따라 중공슬래브의 온도분포가 상이한 것으로 나타났으며, 재하 실험체가 비재하 실험체에 비해 전단면에 걸쳐 온도가 빠르게 상승하는 경향을 보임을 확인하였다. 고온으로 가열 후 냉각한 중공슬래브의 잔류 휨 강도의 경우 화해를 입지 않은 중공슬래브에 비해 34%~40% 감소하는 것으로 나타났으며, 휨 강성의 경우 15%~23% 감소하는 것으로 나타났다. 하중을 재하 한 중공슬래브의 경우 재하하지 않고 가열한 중공슬래브에 비해 약 10%의 강도 저감이 발생하였으며, 휨 강성의 경우 15% 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 하중 재하에 따른 휨 균열에 의해 슬래브의 하부 주인장 철근의 온도가 비재하 실험체에 비해 높아지며, 하부철근 피복의 박리현상이 가속화되기 때문인 것으로 판단된다.
This study examined small-size specimen's effectiveness that is used to evaluate floor impact sound performance. Floor impact sound level of small-size specimen is higher than full-size. This is due to excessive impact power of Bang machine. Impact hammer that has small impact power relatively can solve this problem. But, according to the size of specimen, mode shape and frequency that influence to structural borne sound is changed. Slab mode of full-size specimen was changed to frequency design of resilient materials. But in case of small-size specimen, there is no change of vibration mode by resilient materials change, Vibration mode of small-size specimen is the same. Therefore, it is not proper that use small-size specimen in floor impact sound estimation.
Choi, Seung-Ho;Hwang, Jin-Ha;Han, Sun-Jin;Kang, Hyun;Lee, Jae-Yeon;Kim, Kang Su
Structural Engineering and Mechanics
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제74권3호
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pp.435-443
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2020
The objective of this study was to determine the effective compressive strength of a column-slab connection with different compressive strengths between the column and slab concrete. A total of eight column specimens were fabricated, among which four specimens were restrained by slabs while the others did not have any slab, and the test results were compared with current design codes. According to ACI 318, the compressive strength of a column can be used as the effective compressive strength of the column-slab connection in design when the strength ratio of column concrete to slab concrete is less than 1.4. Even in this case, however, this study showed that the effective compressive strength decreased. The specimen with its slab-column connection zone reinforced by steel fibers showed an increased effective compressive strength compared to that of the specimen without the reinforcement, and the interior column specimens restrained with slabs reached the compressive strength of the column.
In spite of various advantages, steel fiber reinforced concrete is still limited in its use due to the insufficient research results on the structural performance and design criteria. This study evaluated the long-term behavior of the steel fiber reinforced concrete slabs by long-term loading experiments based on the short-term load bearing capacity of steel fiber reinforced concrete slabs obtained from previous studies. In this study, long-term loading experiments were carried out on Total four 2-span continuous slab specimens were tested for examining the long-term behavior of steel fiber reinforced concrete members. Long-term behavior characteristics of members were evaluated by measuring the long-term deflection, drying shrinkage, the number and width of cracks. Experimental results showed that the instant deflection of the steel fiber reinforced concrete slab is about 50% of the normal reinforced concrete slab. And, it was analyzed that the long-term deflection of the specimen using steel fiber reinforced concrete was about 10~20% lower than that of normal concrete by the long-term deflection over 100 days. In addition, the slab specimen using steel fiber reinforced concrete was evaluated to have just 70% of the number and width of cracks compared with normal concrete specimens.
Various efforts have been made to reduce the weight of concrete slabs while preserving their flexural strength. This will result in reducing deflection and allows the utilization of longer spans. The top zone of the slab requires concrete to create the compression block for flexural strength, and the tension zone needs concrete to join with reinforcing for flexural strength. Also, the top and bottom slab faces must be linked to transmit stresses. Voided slab systems were and are still used to make long-span slab buildings lighter. Eight slab specimens of (1000*1000 (1000*1000 mm2) were cast and tested as two-way simply supported slabs in this research. The tested specimens consist of one solid slab and seven voided slabs with the following variables (type of slab solid and voided), thickness of slab (100 and 125 mm), presence of steel fibers (0% and 1%), and the number of GFRP layers). The voids in slabs were made using high-density polystyrene of dimensions (200*200*50 mm) with a central hole of dimensions (50*50*50 mm) at the ineffective concrete zones to give a reduction in weight by (34% to 38%). The slabs were tested as simply supported slabs under partial uniform loading. The results of specimens subjected to monotonic loading show that the combined strengthening by steel fibers and GFRP sheets of the concrete specimen (V-125-2GF-1%) shows the least deflection, deflection (4.6 mm), good ultimate loading capacity (192 MPa), large stiffness at cracking and at ultimate (57 and 41.74) respectively, more ductility (1.44), and high energy absorption (1344.83 kN.mm); so it's the best specimen that can be used as a voided slab under this type of loading.
This study is to develop a strengthening method for RC slab bridges and rigid-frame bridges with external prestressing. In this study, we design the slab specimen that have a strengthening of the DB-13 and set up the longitudinal tendons placed on both side of slab strengthens the whole bridge, and lateral tendons placed under the slab strengthens the middle of slab, and conveys the load at middle slab to both sides. Structural analysis for the tensile force for strengthening were analysed and we know that displacement and strain was improved from this test. This method has no upward roof work, so it is very convenient for installing. And no spaces under the slab are need, so it is good for shallow slabs which has less space inder the slab.
This study aimed to examine whether heat curing methods of concrete subjected to $-10^{\circ}C$ could be effective by varying the combination of heating cable and surface heat insulations. Three different concrete specimens incorporating 30% fly ash with 50% W/B were fabricated to simulate wall, column and slab members with dimensions of $1600{\times}800{\times}200$ mm for slab, $800{\times}600{\times}200$ mm for wall and $800{\times}800{\times}800$ mm for column. For heat curing combinations, Type-1 specimens applied PE film for slab, plywood for wall and column curing. Type-2 specimens applied double layer bubble sheet (2LB) and heating coil for slab, and 50 mm styrofoam for wall and column curing. Type-3 specimen applied 2LB for slab, electrical heating mat for wall and column inside heating enclosure. The test results revealed that the temperature of Type 1 specimen dropped below $0^{\circ}C$ beginning at 48 hours after placement due to its poor heat insulating capability. Type 2 and 3 specimens maintained a temperature of around $5{\sim}10^{\circ}C$ after placement due to favorable heat insulating and thermal resistance.
Lim, Ohk Kun;Choi, Sengkwan;Kang, Sungwook;Kwon, Minjae;Choi, J. Yoon
Steel and Composite Structures
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제32권6호
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pp.743-752
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2019
Steel and concrete composite structures are commonly applied in multi-story buildings as they maximise the material strength through composite action. Despite the popularity of employing a trapezoidal deck slab, limited experimental data are available under elevated temperatures. The behaviour of the headed shear stud embedded in a transverse trapezoidal deck and solid slab was investigated at both ambient and fire conditions. Twelve push-out tests were conducted according to the ISO 834 standard fire utilising a customised electric furnace. A stud shearing failure was observed in the solid slab specimen, whereas the failure mode was changed from a concrete-dominated failure to the stud shearing in the transverse deck specimen with an increase in temperature. Comparisons between the experimental observations and design requirements are presented. The Eurocode design guidance on the transverse deck slab gives a highly conservative estimate for shear resistance. A new design formula was proposed to determine the capacity of the shear connection regardless of the slab type when the stud shearing occurs at high temperatures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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