• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.747-754
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• 2008

본 연구에서는 강섬유 혹은 폴리프로필렌 섬유로 하이브리드 보강되고, 수직하중과 수평하중을 받는 고강도 콘크리트 내민받침을 제작하고 실험하였다. 실험 결과, 강섬유, 폴리프로필렌 섬유를 혼입함에 따라 내하력, 강성, 연성, 균열폭, 균열 수 측면에서 고강도콘크리트 내민받침의 성능은 향상되었다. 폴리프로필렌 섬유로 보강된 고강도콘크리트 내민받침은 강섬유로 보강된 내민받침보다 다소 낮은 내하력을 보였지만, 수평하중 하에서 더 큰 연성을 보였다. 또한, 주인장 타이 철근으로 사용된 헤디드 바의 헤드는 뛰어난 정착을 보여주었다. 실험 결과를 설계기준의 규준식 및 여러 연구자들이 제안한 예측모델과 비교한 결과, 정밀 스트럿-타이 모델이 수평하중 하에서 가장 정확하고 보수적인 예측 결과를 보여주었고, Fattuhi가 제안한 트러스 모델은 섬유 보강 고강도콘크리트 내민받침의 강도를 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.689-696
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• 2003

최근 ACI 318-02기준 부록 A에 깊은 보의 전단설계에 있어 스트럿-타이 모델을 적용 가능하도록 소개하고 있다. STM은 깊은 보, 개구부가 있는 깊은 보, 코벨, 턱이진 보와 같이 부재의 변형률 분포가 상당히 비선형인 콘크리트 부재의 설계에 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구는 고강도콘크리트를 적용한 깊은 보의 각국의 전단강도규준과 전단거동을 평가하고자 실험적 연구로 2점 단순 집중하중을 받는 고강도 RC 깊은 보 5개를 제작하여 파괴 실험을 실시하였다. 또한, 국내 B사의 기계적 정착철물을 사용하여 주인장철근의 양단부에 기계적정착을 적용하였다. 파괴 시 모든 시험체는 가력점과 지지점을 연결하는 주 경사균열이 나타났고, 주인장철근을 기계적 정착한 시험체가 90도 표준갈고리 시험체보다 파괴 시 하중 수행능력이 우수한 것으로 나타났다. 실험결과를 기초로 ACI 318-99 기준, ACI 318-02 부록 A STM, CSA 23.3-94 기준 및 CIRIA Guide-2의 전단설계기준을 비교 평가하였다. ACI 318-99 기준과 ACI 318-02 기준의 스트럿-타이 모델, CIRIA Guide-2는 단순스팬 깊은 보의 극한전단강도 예측 있어 10∼36%정도 낮게 안정적으로 평가하는 것으로 나타났다. ACI 318-99 기준에 의한 전단강도예측값이 표준편차가 가장 낮은 것으로 조사되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권5호
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• pp.315-329
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• 2020

Through bolt connections in Concrete Filled Steel Tubes (CFSTs) has been proved to be good in terms of seismic performance and constructability. Stiffened extended end plate connection with full through type bolt helps to avoid field weld altogether, and hence to improve the quality of joints. An experimental study was conducted on the hysteretic performance of square interior beam-column connections using flat extended end plates with through bolt. The study focuses on the effect of the bond between the tie rod and the core concrete on the cyclic performance of the joint. The study also quantifies how much the interior joint is getting strengthened due to the confinement effect induced by bi-directional bolting, which is widely used in 3D moment resisting frames. For a better understanding of the mechanism and for the prediction of shear capacity of the panel zone, a mathematical model was generated. The various parameters included in the model are the influence of axial load, amount of prestress induced by bolt tightening, anchorage, and the concrete strut action. The study investigates the strength, stiffness, ductility, and energy dissipation characteristics. The results indicate that the seismic resistance is at par with American Institute of Steel Construction (AISC) seismic recommendations. The bidirectional bolting and bond effect have got remarkable influence on the performance of joints.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권2호
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• pp.485-497
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• 2024

Ring beam is the main anchorage zone of the tendons in the nuclear power prestressed concrete containment vessel (PCCV). Its safety is crucial and has a great influence on the overall performance of PCCV. In this paper, two half-scale ring beams were tested to investigate the mechanical performance of the anchorage zone in the PCCV under multidirectional pressure. The effect of working condition with different tension sequences was investigated. Additionally, a half axisymmetric plane model of the containment was established by the finite element simulation to further predict the experimental responses and propose the local reinforcement design in the anchorage zone of the ring beam. The results showed that the ultimate load of the specimens under both working conditions was greater than the nominal ultimate tensile force. The original reinforcement design could meet the bearing capacity requirements, but there was still room for optimization. The ring beam was generally under pressure in the anchorage area, while the splitting force appeared in the under-anchor area, and the spalling force appeared in the corner area of the tooth block, which could be targeted for local strengthening design.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권3호
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• pp.275-294
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• 2003

In this study, 24 high-strength concrete dapped-end beams were tested to study the effects of the amount of main dapped-end reinforcement, the nominal shear span-to-depth ratio, and the concrete strength on the shear strength of dapped-end beams. Test results indicate that the shear strength of dapped ends increases with the increase in the amount of main dapped-end reinforcement and the concrete strength. The shear strength of dapped-end beam increases with the decrease of nominal shear span-to-depth ratio. A simplified method for determining the shear strength of reinforced concrete dapped ends is also proposed in this paper. The shear strengths predicted by the proposed method and the approach of PCI Design Handbook are compared with test results. The comparison shows that the proposed method can more accurately predict the shear strength of reinforced concrete dapped-end beams than the approach of PCI Design Handbook.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.23-31
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• 2011

본 연구는 섬유 보강 폴리머(Fiber Reinforced Polymers, 이하 FRP) bar로 보강된 콘크리트 깊은보의 전단강도을 평가하기 위하여 전단경간비, 보강비, 유효깊이, 주근의 종류를 변수로 총 15개의 시험체에 대한 전단 실험을 수행하였다. 전단 실험을 토대로 FRP bar로 보강된 콘크리트 깊은보의 균열 및 처짐에 대한 거동 조사를 수행하였으며, ACI 318-08의 스트럿-타이 모델(이하 STM)을 이용한 전단강도와 아치작용을 고려한 기존 제안식에 의한 전단강도를 비교 평가하였다. 그 결과 FRP bar로 보강한 경우가 Steel bar로 보강한 경우보다 전단강도가 증가하는 것으로 나타났으며, 전단강도 산정에 있어 ACI 318-08 STM을 이용한 방법이 경험식에 의한 방법보다 상대적으로 정확했다.

• Computers and Concrete
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• 제27권5호
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• pp.395-406
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• 2021

This study experimentally and analytically investigates the shear behavior of corroded reinforced concrete (RC) beams repaired using steel fiber-reinforced concrete (SFRC) in the flexural zone. The experimental parameters are the corrosion degree (0%, 12%, and 17%) and the steel fiber volume in the SFRC (1.0%, 1.5%, and 2.0%). The test results reveal that corrosion degree significantly affects the shear resistance of the beams. The shear capacity of the beam with the corrosion degree of 17% was higher than that of the uncorroded beam, whereas the shear capacity of the beam with the corrosion degree of 12% was lower than that of the uncorroded beam. The shear efficiency of damaged beams can be recovered by repairing them using SFRC that contains a reasonable amount of steel fibers. In addition, two methods to estimate the shear capacity of the repaired beams are developed using the modified truss analogy and strut-and-tie models. The estimated shear capacity of the beam using the modified truss analogy model agrees well with the experimental data.

• 콘크리트학회지
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• 제8권4호
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• pp.201-211
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• 1996

최근에 계속적으로 발전하고 있는 역학적 모델은 배근상세에 있어서 과거의 경험적인 방법을 대신 할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 단부 정착부의 배근상세를 위한 역학적 모델을 제안하였다. 제안된 모델에서는 콘크리트의 2축응력상태, 나선철근 배근 상태, 전단 마찰 파괴 등을 고려하였다. 제안된 모델과 다른 연구자의 스터럿 타이 모델, 비선형 유한 요소 해석을 대표적인 실험결과와 비교하였다. 제안된 방법은 파괴하중뿐만 아니라 파괴형태의 예측에 있어서 우수한 것으로 밝혀졌다. 제안 모델은 2차원 해석에 기초한 역학적 모델 및 비선형 해석으로 설명이 불가능한 3차원 파괴 형태를 잘 예측할 수 있음을 알 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.820-828
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• 2003

최근의 연구를 통해서, ACI 전단 규준은 크기가 크고 인장철근비가 낮은 보에서 비보수적 예측을 보이는 반면 깊은 보에 대해서는 보수적 예측을 보임을 알 수 있다. 이러한 ACI 전단 규준이 가지고 있는 문제점을 수정하기 위해, 본 연구에서는 스터럽이 없는 고강도 철근 콘크리트 보의 전단강도 계산시 크기효과와 아치작용을 고려한 극한 전단강도 예측식을 제안하였다. ACI 전단 규준의 수정을 위해 포함될 항은 과학적 이론 및 분석에 근거한 $f_{sr}$ (dr), $f_{si}$ (${\rho}$)와 $f_{aa}$ (a/d)항이며, 선형 및 비선형 회귀분석을 통해 도출되었다. 기존의 실험 데이터 약 300여 개를 이용하여 각각의 변수에 대한 제안식의 검증 및 제안식과 ACI 318-99 code, CEB-FIP model code, Kim &Park 식 및 Zsutty 식과의 비교를 수행하였다. 제안식은 간단한 형태를 지니고 있지만, 경제적이면서도 합리적인 안전율을 확보할 수 있는 전단강도를 예측한다. 따라서 제안식은 실무에서 콘크리트 구조물의 전단설계에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권1호
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• pp.31-48
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• 2024

In order to get a better understanding of seismic performance of exterior beam-column joint, reciprocating loading tests with variable loading speeds or axial forces were carried out. The main findings indicate that only few cracks exist on the surface of the joint core area, while the plastic hinge region at the beam end is seriously damaged. The damage of the specimen is more serious with the increase of the upper limit of variable axial force. The deflection ductility coefficient of specimen decreases to various degrees after the upper limit of variable axial force increases. In addition, the higher the loading speed is, the lower the deflection ductility coefficient of the specimen is. The stiffness of the specimen decreases as the upper limit of variable axial force or the loading speed increase. Compared to the influence of variable axial force, the influence of the loading speed on the stiffness degradation of the specimen is more obvious. The cumulative energy dissipation and the equivalent viscous damping coefficient of specimen decrease with the increase of loading speed. The influence of variable axial force on the energy dissipation of specimen varies under different loading speeds. Based on the truss model, the biaxial stress criterion, the Rankine criterion, the Kent-Scott-Park model, the equivalent theorem of shearing stress, the softened strut-and-tie model, the controlled slip theory and the proposed equations, a calculation method for the shear capacity is proposed with satisfactory prediction results.