• 제목/요약/키워드: composite deck

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Experimental studies on the behaviour of headed shear studs for composite beams in fire

  • Lim, Ohk Kun;Choi, Sengkwan;Kang, Sungwook;Kwon, Minjae;Choi, J. Yoon
    • Steel and Composite Structures
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    • 제32권6호
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    • pp.743-752
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    • 2019
  • Steel and concrete composite structures are commonly applied in multi-story buildings as they maximise the material strength through composite action. Despite the popularity of employing a trapezoidal deck slab, limited experimental data are available under elevated temperatures. The behaviour of the headed shear stud embedded in a transverse trapezoidal deck and solid slab was investigated at both ambient and fire conditions. Twelve push-out tests were conducted according to the ISO 834 standard fire utilising a customised electric furnace. A stud shearing failure was observed in the solid slab specimen, whereas the failure mode was changed from a concrete-dominated failure to the stud shearing in the transverse deck specimen with an increase in temperature. Comparisons between the experimental observations and design requirements are presented. The Eurocode design guidance on the transverse deck slab gives a highly conservative estimate for shear resistance. A new design formula was proposed to determine the capacity of the shear connection regardless of the slab type when the stud shearing occurs at high temperatures.

강합성 단면을 가진 사장교의 와류진동 발생 예측 (Prediction of Vortex-induced Vibration of the Cable-Stayed Bridge with Steel Composite Deck)

  • 조재영;조영래;이학은
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.449-453
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    • 2007
  • After over a century of effort by researchers and engineers, the problem of bluff body flow, in particular vortex shedding frequency, remains almost entirely in the empirical, descriptive realm of knowledge. Computational methods have been systematically applied for vortex-induced vibrations of the cable-stayed bridge with steel composite deck by unsteady wind loadings due to vortex-shedding. The focus of this paper is to predict the vortex-induced vibration of the cable-stayed bridge with steel composite deck based computational fluid dynamics(CFD).

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장지간 프리캐스트 FRP-콘크리트 합성 바닥판의 피로 성능 (Fatigue Performance of Precast FRP-Concrete Composite Deck with Long Span)

  • 조근희;박성용;김성태;김병석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.45-46
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    • 2010
  • 사장교에 경제적으로 적용가능한 장지간 프리캐스트 FRP-콘크리트 합성 바닥판에 대하여 피로 성능 평가를 수행하였다. 실험으로부터 프리캐스트 FRP-콘크리트 합성 바닥판은 충분한 피로 성능을 가짐을 확인하였다.

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Loading capacity of simply supported composite slim beam with deep deck

  • Shi, Yongjiu;Yang, Lu;Wang, Yuanqing;Li, Qiuzhe
    • Steel and Composite Structures
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    • 제9권4호
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    • pp.349-366
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    • 2009
  • The composite slim beam has become popular throughout Europe in recent years and has also been used on some projects in China. With its steel section encased in a concrete slab, the steel-concrete composite slim beam can provide the floor construction with minimum depth and high fire resistance. However, the design method of the T-shape steel-concrete composite beam is no longer applicable to the composite slim beam with deep deck for its special construction, of which the present design models are not available but mainly depend on experiences. The elevation of the flexural stiffness and bending capacity of composite slim beams with deep deck is rather complicated, because the influences of many factors should be taken into account, such as the variable section dimensions, development of cracks and non-linear characteristics of concrete, etc. In this paper, experimental investigations have been conducted into the flexural behavior of two specimens of simply supported composite slim beam with deep deck. The emphases were laid on the bonding force on the interface between steel beam and concrete, the stress distribution of beam section, the flexural stiffness and bending capacity of the composite beams. Based on the experimental results, the reduction factor of equivalent stress distribution in concrete flange is suggested, and the calculation method of flexural stiffness and bending capacity of simply supported slim beams are proposed.

합성데크 바닥판 구조물의 진동해석을 위한 실용적인 모형화 (Practical Modeling for the Vibration Analysis of a Composite Deck Slab Structures)

  • 김재열;김기철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.43-50
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    • 2005
  • 데크플레이트와 콘크리트가 합성되어 있는 합성 바닥판 구조물은 데크플레이트의 골 방향과 골 직각방향에 대하여 강성이 다르므로 직교이방성판 거동을 보이고 있으며 테크플레이트와 콘크리트의 합성 거동으로 인하여 적층 바닥판 구조물로 평가할 수 있다. 이러한 합성데크 바닥판 구조물의 진동에 대한 정확한 사용성 평가를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 정밀 진동해석을 수행하여야 한다. 이를 위해서는 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성 그리고 데크플레이트와 콘크리트의 합성에 대한 정확한 거동 평가가 수반되어야 한다. 본 논문에서는 합성데크 바닥판 구조물의 골 직각 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 각각의 토핑 콘크리트 두께와 데크플레이트 두께를 적용하였다. 또한 골 방향에 대한 강성을 계산하기 위하여 콘크리트와 데크플레이트의 단면 강성을 구하여 등가두께를 적용하였다. 그리고 콘크리트와 데크플레이트의 합성거동을 표현하기 위하여 적층판에 대한 등가 강성식을 적용, 합성데크 바닥판 구조물의 강성을 나타내었다. 본 논문에서 제안한 합성데크 바닥판 구조물의 실용적인 모형화방법을 적용할 경우에 합성데크 바닥판 구조물의 강성에 대한 직교이방성과 콘크리트와 데크플레이트의 합성 거동을 잘 표현할 수 있었다.

합성데크플레이트의 진동환경예측을 위한 보행하중 제안 (Walking Load Function for an Estimation of Floor Vibration of a Composite Deck Plate Slab)

  • 김희철;최준호;이영학;김대중
    • KIEAE Journal
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    • 제8권1호
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    • pp.105-110
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    • 2008
  • Most high rise buildings have been constructed with steel structure systems with metal deck floors and concrete topping. Since the mass of the metal deck floor system is relatively thinner than that of the concrete floor system and due to the larger span compared to other floor systems, vibration serviceability problems are frequently occurred. Most of vibration problems are induced by the movement of humans. A walking load function was proposed for the better estimation of composite deck floor vibration based on site measurements in this paper.

단조 반복하중이 작용하는 합성슬래브의 거동에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study of the Composite Slab under a Repeated Loading)

  • 엄철환;김희철;박진영;서상훈
    • KIEAE Journal
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    • 제7권5호
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    • pp.143-148
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    • 2007
  • The application of metal deck floor system is increasing gradually and especially for office buildings. In the cases of large parking structures and storage structures, the construction period and the cost can be reduced. Also the steel deck system can prevent the crack of a floor and reduce the retrofit expenses. However, the floor should stand for the repeated truck load which is relatively heavier repeated loading. The mechanical behavior of a slab under repeated load is also different from the static loading state. An evaluation of a structural capacity was performed in this study through the dynamic capacity evaluation experiment for an application of a composite deck floor system as a parking structure slab. The period of repeated loadings were set up as 25years and 960,000 times monotone cyclic loads were applied at the center of the specimens. The tension crack propagation and patterns at the center of specimens were examined.

하이브리드 GFRP-강재 심재를 갖는 복합샌드위치 교량바닥판의 정적거동에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on Static Behaviors of Composite Sandwich Bridge Decks with Hybrid GFRP-Steel Core)

  • 지효선;천경식;박대용;손병직
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.12-17
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    • 2011
  • 본 논문은 노후교량바닥판 대체용으로서 하이브리드 GFRP-강재 바닥판의 휨거동을 구조적 거동특성을 기술하고 있다. 하이브리드 GFRP-강재 바닥판의 구조적 특성을 조사하기 위해 정적하중의 실험적 연구를 수행하였다. 하이브리드 바닥판의 파괴모드는 초기항복을 지나서 연성거동을 나타내었다. 결과는 유한요소프로그램 ANSYS의 값과 비교하였다. 제안된 하이브리드 바닥판이 교량적용에 유용함을 확인하였다. 하이브리드 바닥판의 두께는 유사한 휨 강성을 갖는 완전복합신소재 바닥판께와 비교하였을 때 감소될 수 있었다.

I형강으로 보강된 강합성 절곡 바닥판의 유효 휨강성 분석 (Analysis of Effective Flexural Rigidity of Corrugated Steel-Concrete Composite Deck with I-beam Welded)

  • 손창두;홍성남;박준명;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권3호통권55호
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    • pp.145-154
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    • 2009
  • 강합성 절곡 바닥판 중에서 I형강으로 보강된 강합성 절곡 바닥판은 절곡바닥판내에 I형강을 매입시켜 기존의 현장타설 RC바닥판보다 경량화되고 시공성을 향상시킨 바닥판이다. 현재 일반적인 철근콘크리트 구조물의 유효휨강성에 대한 계산은 도로교설계기준 및 ACI에서 제안하고 있는 방법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 도로교설계기준 및 ACI에서 제안된 유효휨강성에 대한 산정 방법을 Ι형강으로 보강된 강합성 절곡 바닥판에 적용하여 그에 대한 적용성을 평가하고 철근콘크리트 바닥판과 비교를 하였다. 또한 실험변수로써 스터드의 유무, 지간의 변화, 단면의 형태, 부재연결방법에 걸쳐 4가지 변수를 두고 총 15개의 실험체를 제작하여 실제의 휨강성과 ACI에서 제안된 식에 의해 계산된 유효휨강성을 비교, 분석하였다.

격자형 강합성 바닥판의 휨거동에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Bending Behaviour of Steel Grid Composite Deck)

  • 신현섭;이진형;박기태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.175-184
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    • 2011
  • 구조용 형강을 사용하는 격자형 합성바닥판은 비교적 신속한 시공과 보수시 교통통제를 최소화할 수 있는 장점으로 인해 1930년대 이후 현재까지 다양한 단면상세가 연구개발 되고 있다. 강형의 상부 일부만 콘크리트와 합성된 형태를 취하는 격자형 합성바닥판은 강형이 완전히 매입되는 형태에 비해 자중이 작고 공장에서 프리캐스트 제작이 가능하여 원거리의 현장이나 산악지역과 같이 건설조건이 열악한 경우에도 적용이 가능한 구조이다. 본 연구에서는 형강이 노출된 격자형 강합성 바닥판을 각종 기반시설물의 수평지지구조에 적용하고자 형강과 콘크리트의 합성을 위한 전단연결부의 형식과 격자형 구조에서 형강을 서로 연결하는 가로막대의 간격, 상부 콘크리트 슬래브의 두께 등을 변수로 휨실험을 하였고, 휨성능 및 합성거동을 비교 평가하였다. 이를 통해 설계변수 변화에 따른 구조거동의 변화를 비교 검토할 수 있었고, 적절한 전단연결방식 및 단면제원에 대한 기본자료를 얻을 수 있었다.