• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.189-194
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• 2001

In this study, ultimate strength of concrete deep beams with an opening is predicted by using Strut-and-Tie Model with a new effective compressive strength. First crack occurs around an opening by stress concentration due to geometric discontinuity. This results in decreasing ultimate strength of deep beams with an opening compared with general deep beams. With fundamental notion that ultimate strength of deep beam with an opening decreases as a result of reduction in effective compressive strength of a concrete strut, an equivalent effective compressive strength formula is proposed in order to reflect ultimate strength reduction due to an opening located in a concrete strut. An equivalent effective compressive strength formula which can reflect opening size and position is added to a testified algorithm of predicting ultimate strength of concrete deep beams. Therefore, ultimate strength of concrete deep beam with an opening is predicted by using a simple and rational STM algorithm including an equivalent effective compressive strength formula, not by finite element analysis or a former complex Strut-and-Tie Model

• 콘크리트학회지
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• 제15권6호
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• pp.64-69
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• 2003

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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• pp.845-850
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• 2000

This paper presents the results of tests performed on the transfer girders which have been generally used between upper walls and lower frames in the hybrid structures. The 8 specimens were designed using (1) ACI method, (2) strut-tie model, and (3) X-type shear reinforcement cage. The capacities of the specimens are in general larger than the design values except the one designed according to strut-tie model. The reason for this difference seems to be due to the arbitrary allocation of transferred shear force to the path of direct compression strut and the path of indirect strut and tie. The failure modes turn out toe be (1) shear failure at critical shear zone, (2) compressive concrete crushing in the diagonal strut in the shear zone of transfer girder, and (3) compressive concrete crushing in the corner of upper wall.

• Computers and Concrete
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• 제20권3호
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• pp.329-338
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• 2017

A new simple and practical strut-and-tie model (STM) for predicting the shear strength of RC pile caps is proposed in this paper. Two approaches are adopted to take into account the concrete softening effect. In the first approach, a concrete efficiency factor based on compression field theory is employed to determine the effective strength of a concrete strut, assumed to control the shear strength of the whole member. The second adopted Kupfer and Gerstle's biaxial failure criterion of concrete to derive the simple nominal shear strength of pile caps containing the interaction between strut and tie capacity. The validation of these two methods is investigated using 110 RC pile cap test results and other STMs available in the literature. It was found that the failure criterion approach appears to provide more accurate and consistent predictions, and hence is chosen to be the proposed STM. Finally, the predictions of the proposed STM are also compared with those obtained by using seven other STMs from codes of practice and the literature, and were found to give better accuracy and consistency.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.267-278
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• 2016

이 논문에서는 저자가 제안한 전단경간비가 3 이하인 철근콘크리트 보의 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율을 이용하여 파괴실험이 수행된 335개 철근콘크리트 보의 극한강도를 평가하였다. 또한 이들 보의 극한강도를 실험 전단강도모델에 기초한 설계기준, 이론 전단강도모델에 기초한 설계기준, 그리고 현행 스트럿-타이 모델 설계기준 등으로 평가하였다. 각 설계기준 및 이 연구의 방법에 의한 극한강도 평가결과를 비교분석하여 저자가 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율의 타당성을 검증하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권3호
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• pp.273-283
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• 2018

Previous experimental researches indicate that reinforced concrete beam-column joints play an important role in the mechanical properties of moment resisting frame structures, so as to require proper design. In order to get better understanding of the beam-column joint performance, a rational model needs to be developed. Based on the former considerations, two typical models for calculating the shear carrying capacity of the beam-column joint including the inelastic reinforced concrete joint model and the softened strut-and-tie model are selected to be introduced and analyzed. After examining the applicability of two typical models mentioned earlier to interior beam-column joints, several adjustments are made to get better predicting of the test results. For the softened strut-and-tie model, four adjustments including modifications of the depth of the diagonal strut, the inclination angle of diagonal compression strut, the smeared stress of mild steel bars embedded in concrete, as well as the softening coefficient are made. While two adjustments for the inelastic reinforced concrete joint model including modifications of the confinement effect due to the column axial load and the correction coefficient for high concrete are made. It has been proved by test data that predicted results by the improved softened strut-and-tie model or the modified inelastic reinforced concrete joint model are consistent with the test data and conservative. Based on the test results, it is also not difficult to find that the improved beam-column joint model can be used to predict the joint carrying capacity and cracks development with sufficient accuracy.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.209-212
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• 2005

This paper presents, basic concepts on deformation models for D-regions critical to shear. Strut-and-tie models are used to construct for deformation estimation at yielding and ultimate deformation. A generic: strut-and-tie model is proposed to investigate deformation patterns and failure mode identification. Superposition of the basic models enables us to explain deformation limits of arch action and truss action. Displacement at yielding is assessed by consideration of deformation of reinforcing steel only while the ultimate displacement is calculated by limits of ultimate strain of concrete in compression and failure mechanisms.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.244-247
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• 2004

This study proposes the design method of the shear walls with openings using strut-and-tie models. Strut-and-tie models are constructed for opening near the middle of the wall and for opening near a wall boundary. These enables an admissible load path for the horizontal earthquake force. These models consider the size and position of opening effectively. Each model is suitable for the seismic response corresponding with lateral forces in a given direction to be considered. The proposed models are good agreements with nonlinear finite element analysis(DIANA) results.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.403-413
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• 2014

스트럿-타이 모델 방법을 이용한 콘크리트 구조부재의 설계 시 가장 중요한 요소 중 하나는 콘크리트 스트럿의 유효강도를 정확하게 결정하는 것이다. 콘크리트 스트럿의 유효강도를 결정하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔으며, 여러 종류의 스트럿의 유효강도 값 및 산정식이 제안되었다. 그러나 이들은 2차원 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 설계를 위한 것으로, 그 값을 3차원 콘크리트 구조부재의 설계에 적용하는 것은 적절하지 않다. 이 연구에서는 콘크리트 스트럿이 위치한 곳의 3축 응력 상태, 콘크리트의 3차원 파괴기준, 스트럿 길이의 영향, 스트럿과 압축 주응력 흐름과의 불일치의 영향, 콘크리트 압축강도의 영향, 그리고 철근에 의한 콘크리트 스트럿의 구속의 정도 등을 고려하여 3차원 콘크리트 스트럿의 유효강도를 일관성 있게 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위해 기존 연구자들에 의해 파괴실험이 수행된 115개의 철근콘크리트 파일캡 시험체의 극한강도를 평가하였으며, 그 결과를 실험결과 및 현행 설계기준에서 제안한 스트럿의 유효강도 값을 이용하여 평가한 결과와 비교분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.201-212
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• 2005

본 연구에서는 할선강성을 사용하여 반복계산을 수행하는 새로운 비탄성 스트럿-타이 모델인 직접 비탄성 스트럿-타이 모델을 개발하였다. 개발된 설계방법은 기본적으로 선형해석을 사용하므로 해석의 용이성과 안정성을 확보할 수 있으며, 동시에 부재의 비탄성 거동을 고려하여 힘의 평형조건과 변위의 적합조건을 동시에 만족시키는 설계를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 해석/설계법의 절차를 정립하였고, 이를 반영한 해석프로그램을 개발하였다. 제안된 방법을 이용한 설계 예를 소개하였으며, 기존의 스트럿-타이 모델과 비교를 통하여 제안된 방법의 유효성을 검증하였다. 본 설계방법은 해석 및 설계의 일괄시스템으로서 과대 인장균열과 스트럿의 취성파괴를 방지하기 위하여 설계자에 의하여 의도된 설계전략을 직접적으로 반영할 수 있다. 본 스트럿-타이 모델은 비선형거동을 해석할 수 있으므로, 부정정 스트럿-타이 모델을 사용할 수 있으며, 스트럿과 타이요소의 국부변형을 제어할 수 있으므로, 다양한 성능수준에 대한 성능기초설계방법으로 사용할 수 있다.