• 제목/요약/키워드: Stirrup

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스터럽간격과 인장철근비에 따른 고강도 콘크리트 보의 파괴거동 (Flexural-Shear Behavior of Beam Members according to the Spacing of Stirrups and Tension Steel Ratio)

  • 박훈규;안영기;장일영;최고일
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.513-521
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    • 2003
  • 기존의 많은 연구 결과에서 보부재에 대한 적절한 전단보강근 설치는 부재 휨 변형능력을 향상시키는 것으로 알려지고 있으나, 아직까지 이를 실용화하기 위한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 스터럽간격과 인장철근비에 따른 휨-전단 상호 작용에 의한 하중-변위 거동을 분석하여 특히 취성이 강한 고강도 콘크리트를 이용한 보부재의 내력과 변형능력을 극대화하기 위한 방안을 마련할 목적으로 고강도 콘크리트 보에 대한 실험연구를 수행하였다. 압축강도 41MPa 및 61MPa의 콘크리트 강도를 갖는 총 15개의 보 시험체를 제작하였으며, 스터럽간격 0.25∼1.0d(유효높이)과 인장철근비 $0.55{\sim}0.7{\rho}_b$(균형철근비)를 주요 변수로 정하여 휨압축부를 포함한 전구간에 횡보강하였으며, 스터럽간격에 따른 각 시험체의 하중-처짐거동을 비교 분석하였다. 또한, 본 연구의 실험결과를 토대로 기존의 전단내력식에 대한 검토를 통하여 보부재의 하중-변위 거동과 변위 증가에 따른 전단내력감소 모델을 중첩하여 스터럽간격에 따른 휨-전단 파괴형식을 비교적 간편하게 추정하기에 적합한 전단내력식을 제시하였다.

승마 속보 시 미숙련자에게 적용한 하지장 비율 74.04% 등자길이 피팅의 기승자세 효과 (The Effects of the Stirrup Length Fitted to the Rider's Lower Limb Length on the Riding Posture for Less Skilled Riders during Trot in Equestrian)

  • 현승현;류재청
    • 한국운동역학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.335-342
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    • 2015
  • Objective : The purposes of this study was to analyze the effects of the stirrup length fitted to the rider's lower limb length and it's impact on less skilled riders during trot in equestrian events. Methods : Participants selected as subjects consisted of less skilled riders(n=5, mean age: $40.02{\pm}10.75yrs$, mean heights: $169.77{\pm}2.08cm$, mean body weights: $67.65{\pm}7.76kg$, lower limb lengths: $97.26{\pm}2.35cm$, mean horse heights: $164.00{\pm}5.74cm$ with 2 type of stirrups lengths(lower limb ratio 74.04%, and 79.18%) during trot. The variables analyzed consisted of the displacement for Y axis and Z axis(head, and center of mass[COM]) with asymmetric index, trunk front-rear angle(consistency index), lower limb joint(Right hip, knee, and ankle), and average vertical forces of horse rider during 1 stride in trot. The 4 camcorder(HDR-HC7/HDV 1080i, Spony Corp, Japan) was used to capture horse riding motion at a rate of 60 frames/sec. Raw data was collected from Kwon3D XP motion analysis package ver 4.0 program(Visol, Korea) during trot. Results : The movements and asymmetric index didn't show significant difference at head and COM, Also, 74.04% stirrups lengths in trunk tilting angle showed significant difference with higher consistency than that of 79.18% stirrups lengths. Hip and knee joint angle showed significant difference with more extended posture than that of 74.04% stirrups lengths during trot. Ankle angle of 79.18% stirrups length showed more plantarflexion than that of 74.04% stirrups lengths. Average vertical force of rider showed significant difference with higher force at 79.18% stirrups lengths than that of 74.04% stirrups lengths during stance phase. Conclusion : When considering the above, 74.04% stirrups length could be effective in impulse reduction with consistent posture in rather less skilled horse riders.

전단 보강이 없는 FRP RC보의 파괴 거동 (Failure Behavior of FRP RC Beams without Shear Reinforcements)

  • 이재훈;손현아;신성진
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.199-208
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    • 2010
  • FRP bar를 철근 대체제로 활용하기 위해서는 설계 기준의 확립이 시급하나 국내에서는 이 소재에 대한 기초 연구가 부족한 상황이다. 그러므로 2차에 걸쳐 전단보강이 없는 18개의 FRP RC와 4개의 기존 RC 실험체의 거동을 관찰하였다. 1차 실험은 휨 파괴 거동과 사용성 항목의 계측 자료 수집을 목적으로 시작되었다. 휨파괴를 유도하기 위하여 전단배근을 강화하는 대신 그로 인한 거동의 불확실성을 배제하기 위하여 전단지간비만을 조정하여 휨파괴를 유도하고, 전단배근을 사용하지 않기로 하였다. 실험 결과 거의 모든 실험체는 전단파괴 되었으며 실험계획에 적용한 ACI 440.1R과 CSA S806의 전단 강도식이 실제와 큰 편차가 있음을 확인하였다. 1차 실험의 결과를 근거로 2차 실험에서는 전단파괴거동을 집중적으로 관찰하였다. 표준 실험체의 제원은 길이 3,300 mm폭 ${\times}$ 800 mm ${\times}$ 유효깊이 200 mm, 순지간 2,800 mm, 전단지간 1,200 mm로 전단지간비는 6.0이며, 단순지지 조건으로 4점 재하실험을 수행하였다. 검토 변수에는 콘크리트 압축강도, 보강근의 종류 및 탄성계수, 전단지간비, 유효보강비, 다발 배근의 영향, 피복두께의 영향이 포함된다.

강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC) I형 보의 전단 강도 (Shear Strength of Ultra-High Performance Fiber-Reinforced Concrete(UHPFRC) I-shaped Beams without Stirrup)

  • 이지형;홍성걸
    • 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.

축하중이 작용하는 철근 콘크리트 경계보-벽체 시스템의 압축성능 평가 (Structural Performance of the RC Boundary Beam-Wall System Subjected to Axial Loads)

  • 한진주;손홍준;김대진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.57-64
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    • 2022
  • 본 논문에서는 전이보 시스템이 지닌 층고 및 공사물량 증가의 단점을 보완할 수 있는 경계보-벽체 시스템의 압축성능을 평가하였다. 1/2 축소실험체에 대한 압축실험을 수행하고 그 결과를 3차원 비선형 유한요소해석 결과와 비교 및 분석하였다. 실험체 변수로 상하부벽체의 수평길이 상대비, 하부벽체의 두께, 하부벽체 전단보강근의 상세를 고려하였다. 실험의 최대하중은 하부벽체의 공칭축강도와 유사하게 나타났으며, 이로부터 상부벽체로부터의 수직 하중이 하부벽체로 원활하게 전달되며, 편심으로 인한 모멘트 중 상당량을 경계보가 가져감을 알 수 있다. 상하부벽체 수평길이의 상대비가 40%일 경우 50%일 때보다 단면의 기여도가 증가하였으며, 하부벽체에 면외방향 편심이 존재할 경우 단면의 기여도가 감소하였다. 하부벽체의 전단보강근 간격을 줄이고 크로스 타이를 배근할 경우 초기강성 및 최대하중이 증가하며 국부적인 응력집중이 감소하였다.

텍스타일 그리드 종류가 다른 FRCM 복합재를 적용한 철근콘크리트 보의 전단거동 평가 (Evaluation of Shear Behavior of Reinforced Concrete Beams with FRCM Composites with Different Textile Grid Types)

  • 공현;조민수;임수아;김동환;김길희
    • 토지주택연구
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    • 제15권3호
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    • pp.141-151
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    • 2024
  • 이 논문은 텍스타일 그리드 종류가 다른 FRCM 복합재를 적용한 철근콘크리트 보의 전단거동을 평가하기 위해 실험적 연구 결과를 제시하였다. 세 가지 종류의 텍스타일 그리드를 사용하여 각 실험체의 최대내력, 최대내력 시 처짐 및 파괴모드를 나타내었다. 또한, 전단보강근 및 텍스타일 그리드에서 측정된 변형률을 비교하여 FRCM 복합재가 보강된 철근콘크리트 보의 전단거동을 관찰하였다. FRCM 복합재를 보강한 실험체 모두 기본실험체에 비하여 최대 내력이 증가하였으며, 최대내력 시 파괴모드가 전단파괴에서 휨파괴로 변경된 것을 확인할 수 있었다. 현행 전단강도 설계 기준 중에서 KDS 14 20 22 및 AIJ 종국강도형의 전단강도 설계값을 실제 실험값과 비교하였을 때, AIJ 종국강도형의 전단강도 설계값이 더욱 유사한 것으로 나타났다. 또한, A 모델 및 T 모델의 FRCM 복합재의 전단기여도 산정식을 비교한 결과, A 모델 및 T모델 모두 유사한 경향을 나타내었다. 이러한 결과를 반영하여 전단보강근의 철근비 및 텍스타일 그리드의 종류를 변수로 하여 추가적인 연구를 통하여 더욱 정확한 FRCM 복합재를 적용한 보 부재의 전단성능과 FRCM 복합재의 전단기여도 산정이 필요할 것으로 사료된다.

철근콘크리트와 강을 합성한 복합 단면보의 구조거동평가 (Structure Behavior Evaluation of Beams composited with Steel and Reinforced Concrete)

  • 김인석;김학수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.665-673
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    • 2008
  • 최근 장대 건설 구조물에 사용이 증가되고 있는 합성형 구조물에서 나타나고 있는 예기치 못한 일부 균열 현상의 구조적 원인을 분석하기 위하여, 강재복부의 수직보강재, stud 및 dowel bar의 유무, 전단철근의 간격과 콘크리트 강도 등을 실험변수로 하여 4점 재하 휨시험을 통해 강재와 철근콘크리트간의 구조적 합성거동 효과를 분석 하였다. 실험결과, 수직보강재는 강재의 국부좌굴 방지와 파괴시 강재와 콘크리트의 부착파괴를 방지하여 구조적 합성거동에 따른 단면내력(파괴하중)의 증진에 효과적인 것으로 나타났으나, 추가적으로 설치한 stud 및 dowel bar, 콘크리트의 강도와 전단철근량 등은 합성보의 휨거동에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

Investigation on the seismic performance of T-shaped column joints

  • Chen, Changhong;Gong, He;Yao, Yao;Huang, Ying;Keer, Leon M.
    • Computers and Concrete
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    • 제21권3호
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    • pp.335-344
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    • 2018
  • More and more special-shaped structural systems have been widely used in various industrial and civil buildings in order to satisfy the new structural system and the increasing demand for architectural beauty. With the popularity of the special-shaped structure system, its seismic performance and damage form have also attracted extensive attention. In the current research, an experimental analysis of six groups of (2/3 scale) T-shaped column joints was conducted to investigate the seismic performance of T-shaped column joints. Effects of the beam cross section, transverse stirrup ratio and axial compression ratio on bearing capacity and energy dissipation capacity of column joints were obtained. The crack pattern of T-shaped column joints under low cyclic load was presented and showed a reversed "K" mode. According to the crack configurations, a tensile-shear failure model to determine the shear bearing capacity and crack propagation mechanisms is developed.

Nonlinear modeling of a RC beam-column connection subjected to cyclic loading

  • Dominguez, Norberto;Perez-Mota, Jesus
    • Computers and Concrete
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    • 제21권3호
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    • pp.299-310
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    • 2018
  • When reinforced concrete structures are subjected to strong seismic forces, their beam-column connections are very susceptible to be damaged during the earthquake event. Consequently, structural designers try to fit an important quantity of steel reinforcement inside the connection, complicating its construction without a clear justification for this. The aim of this work is to evaluate -and demonstrate- numerically how the quantity and the array of the internal steel reinforcement influences on the nonlinear response of the RC beam-column connection. For this, two specimens (extracted from an experimental test of 12 RC beam-column connections reported in literature) were modeled in the Finite Element code FEAP considering different stirrup's arrays. The nonlinear response of the RC beam-column connection is evaluated taking into account the nonlinear thermodynamic behavior of each component: a damage model is used for concrete; a classical plasticity model is adopted for steel reinforcement; the steel-concrete bonding is considered perfect without degradation. At the end, the experimental responses obtained in the tests are compared to the numerical results, as well as the distribution of shear stresses and damage inside the concrete core of the beam-column connection, which are analyzed for a low and high state of confinement.

내력상태계수 개념을 도입한 철근콘크리트 보의 전단파괴 트러스모델에 관한 연구 (A Study on Truss Model Incorporated with Internal Force State Factor for Shear Failure Mechanism in slender RC Beam)

  • 정제평;김우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.609-614
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    • 2001
  • This paper is to explain reasonable shear behavior that can apply usually to reinforced concrete beams on the basic concepts of existent analysis and experimental research information. This study is succession $paper^{2) 3) 4) 5)}$ of treatise announced in existing and main control variable of reinforced concrete beams with stirrups used internal force state factor($\alpha$). Shear failure of reinforced concrete beams with stirrups is Influenced greatly because of the actual geometrical shape(a/d) of the concrete and flexural reinforcement steel ratio, stirrup reinforcement ratio and concrete compression strength, size effect etc. Therefore, shear behavior of reinforced concrete beams with stirrups that flexural crack is happened can be explained easily through proper extent proposal of internal force state factor($\alpha$) that express internal force state flowing. Use existent variable truss model by analysis model to explain arch action. Also, wish to compose each failure factors and correlation with internal force state factor by function, and when diagonal cracks happens, internal force state factor($\alpha$) study whether shear stress and some effect are.

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