• 제목/요약/키워드: Tension and deflection

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RC슬래브의 처짐제어를 위한 상향긴장식 부분PT공법의 적용 (Applicability of Partial Post-Tension Method for Deflection Control of Reinforced Concrete Slabs)

  • 이득행;김강수;김상식;김용남;임주혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.347-358
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    • 2009
  • 최근에 들어서 국내에서도 무량판 구조 (flat plate slab)가 적용될 수 있는 여건이 마련되어가고 있다. 그러나 무량판 구조는 보가 없는 구조이기 때문에 일반적인 라멘구조형식에 비하여 처짐 제어가 어려우며, 포스트텐션 (post-tension) 공법은 이러한 문제점을 극복하기 위한 매우 효율적인 방법이다. 포스트텐션 구조를 적용하면 슬래브 두께의 증가 없이도 효율적으로 슬래브의 처짐을 제어 할 수 있다. 그러나, 이러한 장점에도 불구하고, 국내에서 포스트-텐션의 적용은 비용증가, 기술적인 문제, 경험부족 등으로 인하여 그 적용이 매우 제한적이다. 따라서 전구간 포스트텐션 (full-PT)에 대한 부담을 줄이고 나아가 기존 포스트텐션 구조형식의 시공성을 향상하기 위하여 본 연구에서는 슬래브 내부에서 긴장작업을 수행할 수 있는 상향긴장식 부분PT공법을 제안하였다. 이러한 상향긴장방식은 정착구를 필요에 따라 다양한 위치에 설치할 수 있기 때문에 처짐 효율에 대한 분석이 필요하며, 정착구 후면에서 인장응력을 야기시키는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 상향긴장식 부분PT공법 적용할 때 정착구 위치에 따른 처짐효율분석, 유한요소해석 및 스트럿-타이를 이용한 인장응력 또는 인장력 해석 등을 실시하였으며, 상향긴장식 부분PT공법을 실제로 현장에 적용하고, 계측결과를 해석결과와 비교 분석함으로써 현장적용성을 알아보았다. 상향긴장식 부분PT공법은 처짐 또는 인장응력이 크게 발생되는 부분 구간에만 선택적으로 적용하면 적은 비용증가로 큰 처짐효율을 얻어낼 수 있음을 확인하였다.

비선형 부착 특성에 기반한 철근콘크리트 휨부재의 균열폭과 처짐 해석 (Analysis of Crack Width and Deflection Based on Nonlinear Bond Characteristics in Reinforced Concrete Flexural Members)

  • 이기열;김우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.459-467
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    • 2008
  • 이 논문은 철근콘크리트 휨부재의 균열폭과 처짐 계산에 대한 해석적 모델을 제안한 것이다. 균열 안정화단계에서 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력-미끌림 관계와 인장증강효과를 수치적으로 유도한 후, 균열과 균열 사이에서 철근의 매입길이 방향으로 발생하는 철근과 콘크리트의 변형률 차이가 균열면으로 누적되는 양을 계산할 수 있는 평형방정식을 이용하였다. 이로부터 두 재료의 변형량 차이로부터 평균 균열폭을 계산할 수 있는 모델과 인장증강효과를 반영한 철근의 평균변형률과 모멘트-곡률 관계를 도입하여 처짐을 계산하는 모델을 제안하였다. 이렇게 정식화된 새로운 균열폭 및 처짐 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 현재 사용되고 있는 여러 설계기준의 사용성 규정으로 계산한 결과와 비교할 때 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

텐션 컨트롤러 스프링의 구조해석 (Structural Analysis of Tension Controller Spring)

  • 이종선;백두성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Flexible Flat Cable을 생산하는 기계에서 작업시 텐션양을 조절하는 콘트롤러에 대해 하중과 모멘트를 변화시켜 적용하고 또한 텐션 콘트롤러 각각의 하중이 프레임에 집중할 때 처짐량을 알기 위하여 ANSYS로 구조해석을 수행하였다. 해석 결과로는 응력, 변형률과 최대변형량을 구하여 구조적 타당성을 검토하고 이를 설계에 반영한다.

언더텐션 시스템을 이용한 장스팬 구조의 처짐 거동 해석 (Deflection Analysis of Long Span Structures Using Under-Tension System)

  • 박덕근;이진;함수윤;안남식;이기학;이재홍
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.66-69
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    • 2008
  • 본 연구는 도로 상부에 휴식과 통행이 가능한 공간을 조성하여 녹지 및 휴게 공간을 확보하고 각 구역간의 연결성 및 접근성을 높일 수 있는 장 스팬 구조의 처짐의 거동을 해석하는 것을 목표로 한다. 이러한 장 스팬 구조의 경우, 부재의 크기를 결정할 때 도심 미관과 하부의 차량소통을 고려하여야 한다. 그 결과 부재의 크기가 세장해지는 결과를 가져오게 되며 이는 구조물의 과다 처짐을 유발할 수가 있다, 여기에서는 부재의 크기 제한과 구조물의 과다 처짐을 방지하기 위하여 구조물 하부에 언더텐션을 적용한 후, 그 효과와 처짐 거동에 대하여 비교 분석하였다. 언더텐션이란 상부에서의 하중을 하부 케이블의 인장력을 이용하여 그 하중을 양 단부로 전달하는 시스템을 말하며, 케이블의 크기와 개수, 포스트의 개수와 크기 및 간격에 따라서 효과가 다르게 나타날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 케이블의 크기와 개수, 포스트의 개수와 크기 및 간격을 변수로 하여 장 스팬 구조의 처짐 거동을 비교하였다. 하중은 활하중과 고정하중이 평면에 재하되는 것을 기본으로 가정하였으며, 해석결과는 상용 프로그램인 마이더스(MIDAS)를 이용하여 언더텐션의 효과를 처짐에 맞추어 비교 검토하였다.

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고강도 콘크리트 보에서 Tension Stiffening 모델을 이용한 실험적 연구 및 평가 (Experimental Study and Evaluation of Tension Stiffening Model in High Strength Concrete Beams)

  • 신대환;조은선;김민숙;김희철;이영학
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.45-53
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    • 2014
  • 강도 한계상태 설계에서는 균열이 일어난 이후 철근콘크리트 부재의 인장영역에서 철근이 모든 인장력을 부담하는 것으로 가정한다. 그러나 균열 사이의 콘크리트가 실제 콘크리트 부재에서는 특히 사용하중 수준에서의 어느 정도의 인장 응력을 견디는데, 일조 하는 것으로 보고 있다. 이러한 효과를 Tension stiffening 효과라 한다. 본 연구에서는 Tension stiffening 모델과 고강도 철근 콘크리트 보의 휨 실험결과의 비교를 통해 해석모델의 유효성을 평가 하고자 한다. 이를 통해 선정 된 6가지의 Tension stiffening 모델과 실험에 의한 모멘트-곡률, 하중-처짐등을 관계를 평가하였다. 실험결과 설계기준에서는 ACI 318이 Tension stiffening 모델에서는 Owen & Damjanic이 실험 값과 가장 적은 오차율을 보이며 높은 신뢰도를 보였다.

와이어컷 방전가공시 펄스변화에 따른 표면형상 특성 (Characteristics of Surface Morphology According to the Pulse Change When Wire-cut Electrical discharge Machining)

  • 이재명
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.537-542
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    • 2000
  • Wire deflection, surface roughness and roundness were observed on changing discharge time for electrical discharge machining(EDM) of STD-11 in various conditions of thickness. The wire deflection was decreased as increasing discharge time and wire tension. The deflection is the smallest at the speed of wire of 10.6m/min and the water specific resistivity of 5k$\Omega$.cm. The deflection is found to be decreased as increasing dwell time. But if the water pressure is high, it is found not to be changed after the vibration of 4sec. The component of copper(Cu) and zinc(Zn), which is the main material of wire electrode, is observed for rough wire-cutting EDM of STD-11. This phenomena is found to be similar in spite of the change of EDM energy level. But it will be improved by changing the material and the shape of wire. The roundness of middle is found to be worse than that of upper and it is increased as the thickness of material is increased.

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Behavior of tension lap spliced sustainable concrete flexural members

  • Al-Azzawi, Adel A.;Daud, Raid A.;Daud, Sultan A.
    • Advances in concrete construction
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    • 제9권1호
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    • pp.83-92
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    • 2020
  • The use of spliced reinforcing bars in sustainable concrete members to manage inadequate bars length is a common practical issue which is may be due to some limitations. The lap splicing means two bars overlapped in parallel with specified length called the splice length in order to provide the required bond between the two bars. The bond between sustainable concrete and spliced steel bars is another important issue. The normal strength sustainable concrete specimens of sizes 1700×150×150 mm with tension reinforcement lap spliced were selected according to testing device length limitations. These members were designed to fail in flexure in order to investigate the lap spliced tension bars effect. The selected lap spliced tension bars were of 10 mm size with smooth and deformed surfaces in order to investigate the surface nature accompanied with the splice nature. The sustainable concrete mechanical properties and mix workability were also studied. This study reveals that the effect of number of spliced bars on the response of beams reinforced with smooth bars is found to be more obvious than deformed one. Finite element modeling in three dimensions was carried out for the tested beams using ABAQUS software. A parametric study is carried out using finite elements on considering the following parameters, concrete compressive strength, load type and opening in cross section (hollow section) for weight reduction purposes.The laboratory and numerical results show good agreements in terms of ultimate load and deflection with an average difference of 10% and 15% in ultimate load and deflection respectively.

Beam-column behavior of concrete filled steel tubes

  • Campione, G.;Scibilia, N.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제2권4호
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    • pp.259-276
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    • 2002
  • In the present investigation the experimental and theoretical flexural and compressive behavior of short tubular steel columns filled with plain concrete and fiber-reinforced concrete (FRC) was examined. For a given length of the members, the effects of different geometry and dimensions of the transverse cross-section (square and circular) were investigated. Constituent materials were characterized through direct tensile tests on steel coupons and through compressive and split tension tests on concrete cylinders. Load-axial shortening and load-deflection curves were recorded for unfilled and composite members. Finally, simplified expressions for the calculus of the load-deflection curves based on the cross-section analysis were given and the ultimate load of short columns was predicted.

순환골재와 폐주물사를 활용한 철근콘크리트보의 휨거동에 관한 실험연구 (Experimental Study of Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beam Using WFS and Recycled Aggregate)

  • 김성수;이대교
    • KIEAE Journal
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    • 제8권5호
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    • pp.61-68
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    • 2008
  • For the recycling of the resources and the preservation of the environment, this study's purpose is to measure flexural behavior of the reinforced concrete beams with the major variables like concrete strength, replacement ratio of the recycled aggregate and the waste foundry sand and the tension reinforcement ratio and to present the data of the recycled aggregate used for the structure design. The experiment on the flexural behavior resulted in the followings. The ultimate strength of recycled R/C beam was manipulated proportionate to the tension reinforcement ratio, however the strength instantly decreased after passing the ultimate load due to the destroyed concrete of the compression side. The deflection at the maximum load varied from the tension reinforcement ratio by 5.5 times. The test specimen with the tension reinforcement ratio less than $0.5{\rho}b$ showed constant curve without change in the load from the yield to the ultimate load in contrast to the distinctive plastic region where the displacement was rising. Although the strain of main tension steel with the reinforcement ratio indicate different, the design of recycled concrete member can be applied for current design code for reinforced concrete structure as the ratio of tension reinforcement district the under the reinforcement ration in a balanced strain condition.

시공 중 곡선형 PCT 거더교의 처짐 관리를 위한 GPS 적용 연구 (A Study on Application of GPS for Deflection Management of Curved PCT Girder Bridge under Construction)

  • 이규달;이진덕
    • 한국측량학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.453-461
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    • 2015
  • 이 연구에서는 시공 중에 있는 곡선형 PCT 거더교의 처짐 관리를 위해 압출 시 예상되는 취약부위에 GPS를 설치하고 시공단계에 따라 처짐변위를 측정하였으며 응력, 온도 및 경사변위를 측정하여 GPS 관측데이터와 처짐변위와 비교하였다. 압출거리에 따른 GPS 실측값과 유한요소 모델링 해석값을 비교 분석한 결과, 실측값이 해석값에 비해 0.6∼1.6배 정도 차이가 발생하였으나, 온도를 보정함으로써 그 차이가 크게 감소하였다. 교량 거동 형상 분석 결과, 시공중 거동은 95m 지점과 75m 지점에서 노즈 선단부에 처짐이 발생하는 것을 확인하였으며 압축 취약부는 압축, 인장취약부는 인장력이 발생하였다. 연구결과, GPS 적용함으로써 시공 중 곡선형 PCT 거더교의 처짐 관리를 보다 효율적으로 가능할 것으로 판단되며, 향후 동일 공법의 교량을 시공할 시 향후 거동을 예측하고 관리하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.