• 제목/요약/키워드: composite PC beam

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콘크리트 합성부재의 수평 전단강도 평가 (Evaluation of Horizontal Shear Strength for Concrete Composite Members)

  • 서정일;박홍근;홍건호;강수민;김철구
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.407-417
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    • 2016
  • 본 연구에서는 콘크리트 합성부재의 합리적인 수평전단강도 평가를 위하여 합성보 전단 실험을 수행하였다. 실험 변수로는 PC부재의 유형(PC+RC, PSC+RC, SFRC+RC), 고강도 콘크리트 대비 저강도 콘크리트의 면적비, 전단철근비를 고려하였다. 실험 결과, 수평 균열 발생 시 부재 내력이 감소하였으며 전단철근의 기여도와 계면 상태가 수평전단강도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 기존 실험 결과를 실험 방법 및 계면 상태로 분류하여 현행구조기준과 비교하였으며 분석결과를 바탕으로 개선된 설계방안을 제안하였다.

전단 철근 보강된 프리스트레스 PC와 CIP 합성보의 전단강도 (Shear Strength of Prestressed PC-CIP Composite Beams with Vertical Shear Reinforcement)

  • 서정일;박홍근;홍건호;강수민;김철구
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.399-409
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    • 2015
  • 최근 들어, 모듈화된 건축물에 프리캐스트 콘크리트와 현장콘크리트를 합성한 복합화 공법사용이 증가하고 있다. 일반적으로 프리캐스트 콘크리트 부재는 공장에서 선제작된 PC부재에 휨 전단 성능 향상을 위한 프리텐션 도입이 가능하다. 현행구조 기준에서는 긴장력이 가해진 단일 단면의 전단강도식은 제시하지만, 프리캐스트 콘크리트와 현장 콘크리트 합성 단면의 수직 전단 강도식은 제시하지 못하고 있다. 이전 연구에서는 수직전단 보강이 없는 프리스트레스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트 합성보의 전단 강도에 대하여 분석하였다. 따라서 본 연구에서는 수직 전단 보강된 프리스트레스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트 합성보의 전단 강도 실험을 통하여 합성보 설계시 고려해야할 사항에 대하여 알아보았다. 변수로는 콘크리트의 면적비, 긴장재의 긴장력, 전단경간비, 그리고 전단철근비를 고려하였다. 실험 결과, 전단 강도는 긴장력이 가해진 단면적의 면적비, 긴장재의 긴장응력에 비례하여 증가하였고 전단 경간비가 증가할수록 감소하였다. 또한 압축대 콘크리트 강도에 따른 전단철근의 기여도 차이를 보였다.

횡 보강된 프리캐스트와 현장타설 콘크리트 합성보의 전단강도 (Shear Strength of PC-CIP Composite Beams with Shear Reinforcement)

  • 김철구;박홍근;홍건호;강수민
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.189-199
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    • 2014
  • 최근 들어, 압축강도가 서로 다른 프리캐스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트의 합성 부재의 사용이 증가하고 있지만 현행 콘크리트 구조기준에는 서로 다른 강도로 복합화된 부재의 수직 전단강도에 대해 검증되지 않은 다양한 계산법들이 제시되어있다. 그래서 이번 연구에서는 기존에 연구되었던 무횡보강 합성보와 같은 철근비와 전단경간비를 갖는 횡보강 합성보의 전단강도 실험을 통해 횡보강 합성 부재의 전단강도에 대해 알아보았다. 변수로는 단면형상, 전단철근 간격, 그리고 전단경간비(a/d)를 고려하였다. 실험 결과와 현행 기준에서 제시하는 합성 부재의 수직전단강도 기준식을 비교하였다. 실험 결과를 분석해보면 횡보강 부재의 수직전단강도는 유효콘크리트 강도와 압축대 콘크리트 강도에 영향을 받았고 휨 균열 강성에 비례하였고 압축대 콘크리트 강도에 따라 전단철근의 기여도의 차이를 보였다.

비선형 유한요소해석을 이용한 PC 기둥-H 형강보의 구조거동 분석 (Evaluation of Structural Behavior of Precast-Concrete Column and H-Beam using Non-linear Finite Element Analysis)

  • 박정심;박순규
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.425-428
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    • 2004
  • Nonlinear finite element analysis is conducted to predict the structural behavior of precast concrete column and steel beam connected by using bolted connections. The Nonlinear FEM program is based on the modified compression field theory which has good accuracy in the concrete structures. The link element is properly used to model the discontinuity between precast concrete column and steel beam. Predictions from the proposed model are compared with experimental results and it is concluded that structural behaviors of the composite structures, such as strength capacity, crack pattern and failure mode, can be predicted quite successfully.

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합성 PC 구조 접합부공사의 생산성 향상을 위한 철근배근 도구 개발 기초연구 (A basic study of reinforcement tools development for Productivity Improvement of Composite PC connection work)

  • 김근호;임채연;나영주;김선국
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.339-340
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    • 2012
  • Green frame is combined by structural steel and reinforcements of Green column and beam and unified by cast-in-place concrete. However, when upper reinforcements penetrate structural steel hole, the execution is difficult due to interference of joint and a rib of deformed reinforcements. Therefore, the objective of this study is to propose the reinforcement tools to improve productivity of precast structure connection construction. The reinforcement tools proposed in this study can be helpful to improve constructability, safety, duration, and cost comparing with conventional reinforcement method since unskilled workers can deal with reinforcements easily.

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합성 PC 보의 하부철근 이음 및 정착방법에 따른 경제성 검토 (Economic Analysis of Connection and Anchorage Methods of Bottom Rebar for Composite Precast Concrete Girder)

  • 조원현;임채연;김선국
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.11-12
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    • 2015
  • Green Frame is a Rahmen structure made of composite precast concrete members. According to the concrete design code, a lower rebar of precast concrete girder, should be extended to the inner precast concrete column. However, such extension of lower rebar may sharply reduce its constructability. To satisfy the criteria, the connection and anchorage of beam rebar should be taken into consideration, yet it is difficult to use lapping as it is not easy to ensure enough space when Green Frame method is adopted. To solve this, a new method of lower rebar connection and anchorage was developed, and this study is intended to review economic feasibility prior to applying the method developed onto sites. The study result can be used as basic data for selection of the optimal joint and anchorage method for lower rebar of the green frame construction.

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반복하중을 받는 하이브리드 프리캐스트 보-기둥 접합부의 성능평가 (Structural Capacity Evaluation of Hybrid Precast Concrete Beam-Column Connections Subjected to Cyclic Loading)

  • 최현기;유창희;최윤철;최창식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.325-333
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    • 2010
  • 이 연구에서는 시공성과 경제성이 향상되고 중진 지역에서 사용할 수 있는 새로운 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 접합부 상세를 복합구조로 개발하고 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이 상세는 기둥 속에 매립된 각형강관과 보U형 단부를 갖는 보 단부에 매립된 플레이트를 볼트로 결합시킬 수 있는 구조로 되어있다. 하이브리드 스틸-콘크리트 접합합부에 앞서 콘크리트가 조기에 파괴되는 것을 막기 위하여 접합부 부분에 ECC(engineered cementitious composite)를 사용하였다. 개발된 접합부 상세에 대한 성능을 검증하기 위하여 보-기둥 접합부 실험체를 계획하여 이에 대한 내진성능 실험을 실시하였다. 내부 접합부에 있어서는 접합부 횡보강근 유무와 현장타성 범위를 변수로 3개의 실험체를 제작하였다. 실험은 기둥에 일정 축력을 가한 상태에서 PC기둥 단부에 액츄에이터를 설치하여 변위제어로써 반복가력 하여 실시하였다. 실험에서 얻은 자료를 접합부 내력, 강성, 에너지 소산능력 등에 대하여 분석하였으며, 그 결과 이 연구에서 제시한 새로운 보-기둥 접합부 상세는 강재와 콘크리트 그리고 ECC 사이에서의 다른 부착 특성 때문에 구조거동에서 차이점이 관찰되었으며, 기준 실험체를 제외한 두 실험체의 경우 ECC 및 철골연결재에 의해 소성힌지를 유도할 수 있는 것으로 나타났다. 그리고 프리캐스트 접합부는 높은 일체성과 모멘트 저항 능력을 보이며 중진 지역에서 사용가능함을 보였다.

반복하중을 받는 TEC-BEAM 철골브라켓 접합부 거동평가 (Structural Behaviour of TEC-BEAM Connection with Steel Column Under Cyclic Loading)

  • 주영규;김지영;김명한;정광량;김상대
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.51-58
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    • 2002
  • 고층 건물의 층고를 줄이기 위해, 역 T형강, PC 콘크리트 그리고 현장타설 콘크리트 슬래브로 이루어진 새로운 합성보로써 TEC-BEAM이 개발되었다. TEC-BEAM은 이전에 단순보 실험이 수행되었고, 우수한 거동을 보였다. 그러나 현장적용을 위해서는 TEC-BEAM의 상주주근을 정착시키기 위해 철골 브라켓을 이용하는 모멘트저항 접합부 상세가 요구되었다. 본 연구에서는 TEC-BEAM 접합부에 대한 3개의 실험체를 실험하였고 실험변수는 (1)횡철근 간격. (2)브라켓 길이에 대한 철근의 배근폭비이다. 실험체는 Eurocode 4에 의한 Semi-Rigid Full Strengh 접합부로 분류되었다. 실험결과로부터 제안된 시스템은 우수한 성능을 보이며 현장에서 적용될 수 있다.

Non-linear stability analysis of a hybrid barrel vault roof

  • Cai, Jianguo;Zhou, Ya;Xu, Yixiang;Feng, Jian
    • Steel and Composite Structures
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    • 제14권6호
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    • pp.571-586
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    • 2013
  • This paper focuses on the buckling capacity of a hybrid grid shell. The eigenvalue buckling, geometrical non-linear elastic buckling and elasto-plastic buckling analyses of the hybrid structure were carried out. Then the influences of the shape and scale of imperfections on the elasto-plastic buckling loads were discussed. Also, the effects of different structural parameters, such as the rise-to-span ratio, beam section, area and pre-stress of cables and boundary conditions, on the failure load were investigated. Based on the comparison between elastic and elasto-plastic buckling loads, the effect of material non-linearity on the stability of the hybrid barrel vault is found significant. Furthermore, the stability of a hybrid barrel vault is sensitive to the anti-symmetrical distribution of loads. It is also shown that the structures are highly imperfection sensitive which can greatly reduce their failure loads. The results also show that the support conditions pose significant effect on the elasto-plastic buckling load of a perfect hybrid structure.

Constructability Analysis of Green Columns at the Low Bending Moment Zone

  • Lee, Sung-Ho;Park, Jun-Young;Lim, Chae-Yeon;Kim, Sun-Kuk
    • Journal of Construction Engineering and Project Management
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    • 제3권4호
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    • pp.12-19
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    • 2013
  • Green Frame is an environmentally friendly column-beam system composed of composite PC members that can increase buildings' life spans while reducing resource consumption. Typically, connections of PC and RC columns occur at the boundaries of each floor, which is at the upper section of slabs, causing the boundary of each floor to generate the maximum moment. Although it is not optimal in terms of structural safety to connect members at a location where the moment is high, this approach is highly adopted due to its constructability. We propose that a superior approach that employs the concept of connecting columns at the low bending moment zone can be applied to quickly and safely install green columns, the main structural members of Green Frame. Connection of green columns at the low bending moment zone can be classified into three techniques, depending on the method of reinforcing the joints, which have different connection characteristics and construction methods. Research is needed to compare the features of each method of reinforcing the joints so that the most appropriate column connection method can be chosen for the site conditions. This study aims to confirm the structural safety of the connection component at the low bending moment zone and to compare and analyze the construction duration, unit price, quality and safety performance of each column connection method. The study results are anticipated to activate the use of composite precast concrete and to be used as development data in the future.