• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.475-482
• /
• 2002

A moment-curvature relationship to simulate the behavior of reinforced concrete (RC) columns under cyclic loading is introduced. Unlike previous moment4curvature models and the layered section approach, the proposed model takes into account the bond-slip effect by using a monotonic moment-curvature relationship constructed on the basis of the bond-slip relation and corresponding equilibrium equation at each nodal point. In addition, the use of curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel gives more exact numerical result. The pinching effect caused by axial force is considered with an assumption that the absorbing energy corresponding to any deformation level maintains constant regardless of the magnitude of applied axial lone. The advantages of the proposed model, comparing to layered section approach, may be on the reduction in calculation time and memory space in case of its application to large structures. Finally, correlation studies between analytical result and experimental studies are conducted to establish the validity of the proposed model.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.91-100
• /
• 2006

이 논문은 철근콘크리트 구조 부재의 균열폭을 산정하는 해석적 모델을 제안한 것이다. 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력-미끌림 특성을 수치적으로 전개하기 위하여 균열안정화단계에서의 철근 경계면에서의 미끌림이 선형으로 분포한다고 가정하고, CEB-FIP Model Code 1990에서 제시하고 있는 부착응력-미끌림 관계에 적용하였다. 이와 같은 방법을 통하여 균열과 균열 사이에서 철근의 매입길이 방향으로 발생하는 철근과 콘크리트의 변형률 차이가 균열면으로 누적되는 양을 계산할 수 있는 평형방정식을 유도하고, 이로부터 두 재료의 축방향 변형량의 차이로부터 균열폭을 계산할 수 있는 모델을 제안하였다. 이렇게 정식화된 새로운 균열폭 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 현재 사용되고 있는 여러 설계기준의 균열폭 규정으로 계산한 결과에 비하여 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제25권2호
• /
• pp.155-163
• /
• 2013

이 연구는 도넛형 이방향 중공슬래브에 매입된 이형철근의 부착특성 및 부착강도 산정을 위한 기초적인 연구이다. 도넛형 이방향 중공슬래브의 철근 부착특성 및 부착강도 산정을 위해 pull-out test를 수행하였다. 도넛형 중공형성체는 슬래브 내부에 배치되어 철근과 중공형성체 사이에 내부의 피복이 형성된다. 이러한 내부피복두께는 외부피복두께보다 상대적으로 작은 피복두께를 가지며 중공형상에 따라 $2.5d_b$보다 작은 내부피복두께가 형성되기 때문에 철근의 부착에 영향을 미치게 된다. 또한 중공형성체가 일정 간격으로 떨어져 배치되어 있으므로 인장철근을 감싸고 있는 피복두께의 조건이 철근의 길이방향으로 변하게 된다. 따라서 도넛형 이방향 중공슬래브의 부착특성을 알아보기 위해서 중공형성체 형상에 따라 부착구간을 구분하였다. 구간별로 내부피복두께에 따른 부착응력-슬립 관계를 확인하였으며, 중공형성체 전 구간에 걸친 부착응력분포를 확인하여 철근의 길이방향에 따른 부착응력의 발현정도를 확인하였다. 또한 구간별 부착응력-슬립 관계를 기반으로 하여 도넛형 중공슬래브의 부착강도를 산정할 수 있는 부착강도 산정 방법을 제안하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.944-952
• /
• 2009

이 논문은 철근콘크리트 구조물의 균열폭 계산을 위한 해석적 모델을 제안한 것이다. 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력-슬립 특성을 수치적으로 전개하기 위해서 수치해석을 통하여 균열안정화단계에서의 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 슬립이 선형 분포함을 확인하고, CEB-FIP Model Code 1990과 Eurocode 2에서 제시하고 있는 부착응력-슬립 관계에 적용하였다. 이와 같은 방법을 통하여 균열과 균열 사이에서 철근의 매입길이 방향으로 발생하는 철근과 콘크리트의 변형률 차이가 균열면으로 누적되는 양을 계산할 수 있는 평형방정식을 유도하고, 이로부터 두 재료의 축방향 변형량의 차이로부터 균열폭을 계산할 수 있는 모델을 제안하였다. 이렇게 정식화된 새로운 균열폭 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험 자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 현재 사용되고 있는 여러 설계기준의 균열폭 규정으로 계산한 결과에 비하여 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.267-274
• /
• 2001

In this paper, a analytical model which can simulate the post-cracking behavior and tension stiffening effect in a reinforced concrete(RC) tension member is proposed. Unlike the classical approaches using the bond stress-slip relationship or the assumed bond stress distribution, the tension stiffening effect at post-cracking stage is quantified on the basis of polynomial strain distribution functions of steel and concrete, and its contribution is implemented into the reinforcing steel. The introduced model can be effectively used in constructing the stress-strain curve of concrete at post-cracking stage, and the loads carried by concrete and by reinforcing steel along the member axis can be directly evaluated on the basis of the introduced model. In advance, the prediction of cracking loads and elongations of reinforced steel using the introduced model shows good agreements with results from previous analytical studies and experimental data.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제22권2호
• /
• pp.179-186
• /
• 2010

철근과 콘크리트의 부착은 콘크리트와 철근의 일체거동에 의한 안전성 확보를 위해서도 필요하지만, 적정수준의 연성을 확보하여, 부재의 거동을 조절하기 위해서도 필요하다. 현재까지 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 진행되어 왔으나, 철근 부식이 이루어진 경우의 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 부식된 철근의 부착 실험을 통하여 단조하중과 반복하중 하에서의 부식률에 따른 부착응력-슬립 관계를 살펴보았다. 실험결과로부터 철근 부식은 할열 균열이 발생하기 전까지는 단조하중에서의 부착강도를 증가시키는 것을 확인하였다. 그리고 반복하중 횟수와 반복하중 하에서의 슬립 및 잔류슬립을 이중로그스케일로 도시한 결과, 철근 부식이 있는 경우에도 철근 부식이 없는 경우와 마찬가지로 선형 관계임을 확인하였다. 그리고 부식에 의한 균열이 발생하지 않는 한, 철근 부식이 반복하중 재하 이후의 부착강도 및 부착강도에서의 슬립 등 부착 특성에 영향을 미치지 않는 것도 알 수 있었다. 마지막으로, 철근 부식으로 인한 균열이후에서의 응력수준에 따른 피로수명은 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 이 연구에서 제시하는 철근 부식을 고려한 반복하중 하에서의 부착응력-슬립의 관계는 철근콘크리트 구조물의 내구수명 예측 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.465-471
• /
• 2015

철근콘크리트 기둥에서 횡 보강근의 시공성 및 구속효과를 향상시키기 위하여 본 연구에서는 내부 크로스타이의 대체로서 V형 띠철근의 배근방법을 제시하였다. 제시된 V형 띠철근의 부착응력-미끄러짐 관계를 파악하기 위하여 콘크리트 강도 및 V형 띠철근의 절곡각도와 묻힘길이를 주요변수로 35개의 직접인발 실험체를 제작하였다. V형 띠철근의 부착강도는 절곡각도가 $60^{\circ}$ 이하에서 CEB-FIP 기준 식보다 높게 있었다. V형 띠철근의 시공성 및 부착거동을 고려하면, V형 띠철근의 최적 절곡각도 및 묻힘길이는 각각 $45^{\circ}$와 $6d_b$ 이상으로 제시될 수 있었는데, 여기서 $d_b$는 띠철근 직경이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.519-526
• /
• 1997

The purpose of this study is to develop the analytical model for the reinforcement bar connection in group-filled steel pipe sleeve, which consists of beam elements for the reinforcement bar and shell elements for the sleeve and the mortar and spring elements for the bond stress-slip relationship. In the reinforcement bar connection using grout-filled steel pipe sleeve, the major variables are the bond stiffness between reinforcement bar and mortar($K_1$) and between sleeve and mortar($K_2$). It is nearly difficult to predict the exact bond stiffness with the experimental results. Therefore, The linearly elastic analyses using ABAQUS, FEM package show the validity of the mathematical equations for the bond stiffness and the choice of material elements in this paper. To predict the behaviour between yield and ultimate tensile strength, the nonlinear analyses must be performed henceforth.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제34권4호
• /
• pp.581-597
• /
• 2020

Light-Weight Concrete containing Expanded Poly-Styrene Beads (EPS-LWC) is an approved structural and non-structural material characterized by a considerably lower density and higher structural efficiency, compared to concrete containing ordinary aggregates. The experimental campaign carried out in this project provides new information on the mechanical properties of structural EPS-LWC, with reference to the strength and tension (by splitting and in bending), the modulus of elasticity, the stress-strain curve in unconfined compression, the absorbed energy under compression and reinforcement-concrete bond. The properties measured at seven ages since casting, from 3 days to 91 days, in order to investigate their in-time evolution. Mathematical relationships are formulated as well, between the previous properties and time, since casting. The dependence of the compressive strength on the other mechanical properties of EPS-LWC is also described through an empirical relationship, which is shown to fit satisfactorily the experimental results.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.141-148
• /
• 1998

An analytical model which can simulate the post-cracking behavior of reinforced concrete structures subjected to in-plane shear and normal stresses is presented. Based on the force equilibriums, compatibility conditions, and bond stress-slip relationship between steel and concrete, a criterion to simulate consider the tension-stiffening effect is proposed. The material behavior of concrete is described by an orthotropic constitutive model, and focused on the tension-compression region with tension-stiffening and compression softening effects defining equivalent uniaxial relations in the axes of orthotropy. Correlation studies between analytical results and available experimental data are conducted with the objective to establish the validity of the proposed model.