• 제목/요약/키워드: concrete breakout capacity

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선설치앵커의 동적 전단하중에 대한 저항강도: 비보강 앵커 (Shear Resistance of CIP Anchors under Dynamic Loading: Unreinforced Anchor)

  • 박용명;강문기;김동현;이종한;강충현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.11-20
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    • 2014
  • 2001년 이후 앵커의 설계는 Concrete Capacity Design(CCD) 방법이 적용되고 있는데, 국내 기준에서는 지진하중에 대한 콘크리트의 파열파괴강도를 정적 파괴강도의 75%로 제한하고 있다. 본 연구에서는 무근콘크리트에 매입된 선설치앵커의 동적 전단하중에 대한 콘크리트 파열파괴강도 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위해 직경 20 mm의 앵커에 대해 정적 하중과 동적 편진하중에 대한 실험을 각각 3개의 시험체에 대해 수행하였으며, 앵커의 연단거리는 120 mm를 적용하였다. 동적 실험은 15 cycle의 편진하중을 1 Hz의 속도로 재하하였으며 반복하중단계의 크기를 키워가면서 최종 파괴 시까지 가력하였다. 실험으로부터 동적 전단하중에 의한 콘크리트 파열파괴강도는 정적하중에 의한 것과 거의 같은 파괴강도를 보였다.

인장하중을 받는 중대형급 선설치 앵커볼트의 콘크리트파괴강도 평가를 위한 연구 (A Study on the Concrete Breakout Capacity Evaluation of Medium-to-Large size CIP Anchor Bolts under Tension Loading)

  • 박용명;전명희;이건준;김철환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.493-501
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    • 2011
  • 콘크리트용 앵커볼트의 설계에 $45^{\circ}$ 콘파괴 이론이 그동안 적용되어 왔으나, 2,000년 이후부터 CCD(Concrete Capacity Design) 방법이 새로운 설계법으로 도입되었다. 그러나, 본 방법은 중소형 앵커볼트에 대한 실험 결과에 근거한 관계로 앵커볼트의 직경이 50mm 이하이고 매입깊이가 635mm 이하인 경우에만 허용되고 있다. 따라서 M50 이상의 중대형 앵커볼트에 대한 합리적인 인장파괴강도식의 도출이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 매입깊이 400~450mm의 M56 선설치 단일 앵커볼트의 콘크리트 인장파괴강도 평가를 위해 5개의 시험체에 대해 실험을 수행하였다. 그리고, 본 실험 결과와 최근의 타 실험 결과를 종합하여 매입깊이가 280~1,200mm인 중대형급 앵커볼트에 대해 현 설계기준의 인장파괴강도식의 적용성 여부를 평가하였다.

앵커플레이트가 콘크리트 파괴 강도에 미치는 영향 및 탄성기반 해석 모델에 대한 연구 (A Study on Effect of Anchor Plate on Concrete Breakout Capacity and Elasticity-Based Analysis Model of Anchor Plate)

  • 신지욱;유영찬;최기선;김호룡;김준희
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.381-388
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    • 2013
  • 이 연구는 플레이트의 추가가 중단열 외벽 시스템과 같은 얇은 콘크리트 패널에 설치되는 단일 앵커 콘크리트의 파괴 강도에 미치는 영향을 평가하였다. 탄성론 기반의 단순화된 해석모델을 이용하여 CCD(concrete capacity design)이론을 통해 나타난 콘크리트 파괴 강도에 대한 플레이트의 휨 응력을 예측하였으며, 실험을 통해 나타난 플레이트의 휨 응력과 비교하였다. 앵커의 콘크리트 파괴 강도에 대한 실험은 100 mm의 얇은 패널을 대상으로 수행되었으며, 플레이트의 크기는 플레이트의 휨 응력과 항복 응력이 가장 근사값을 갖는 $PL130{\times}9mm$를 기준으로 계획되었다. 실험 결과를 통해, 플레이트의 너비 또는 두께 증가에 의해 콘크리트 파괴 강도는 향상되는 것으로 나타났지만, 콘크리트 파괴 강도의 향상 수준은 지속적으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 탄성론 기반의 단순화된 탄성해석모델을 이용하여 해석과 실험 결과를 비교했을 때, 콘크리트 파괴 강도에 대한 플레이트의 영향을 비교적 잘 부합하는 것으로 나타났다.

전단력을 받는 선설치 앵커볼트의 콘크리트 파열파괴강도 평가 연구 (A Study on the Concrete Breakout Capacity of CIP Anchor Bolts under Shear Loading)

  • 박용명;전명희;최명국;김철환;김인기
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.207-215
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    • 2012
  • 전단하중을 받는 앵커볼트의 설계에 $45^{\circ}$ 콘파괴 이론이 그동안 적용되어 왔으나, 2,000년 이후부터 CCD(Concrete Capacity Design) 방법이 새로운 설계법으로 도입되었다. 그러나, 본 방법은 주로 소형 앵커볼트에 대한 실험 결과에 근거한 관계로 앵커볼트의 직경이 50mm 이하인 경우에 한해 적용이 허용되고 있다. 따라서 큰 연단거리를 갖는 중대형 앵커볼트에 대한 합리적인 콘크리트 파열파괴강도식의 도출이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 M56 선설치 단일 앵커볼트로 연단거리 350mm에 대해 콘크리트 파열파괴강도 평가를 위해 4개의 시험체에 대해 실험을 수행하였다. 그리고, 본 실험 결과와 타 연구의 실험 결과를 종합하여 연단거리 750mm까지의 큰 연단거리에 대해 새로운 전단파괴강도식을 제안하였다.

익스팬션 앵커의 콘크리트 콘 파괴강도 평가 (Evaluation of Concrete Cone Breakout Strength of Expansion Anchors)

  • 김성용;김규석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권6호통권67호
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    • pp.649-660
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    • 2003
  • 본 논문은 비균열 무근콘크리트에 매입된 익스팬션 앵커의 인발내력을 평가하기 위한 실험적 연구이다. 앵커의 인발실험은 익스 팬션 앵커에 해당하는 고하중 앵커와 웨지 앵커를 대상으로 대상으로 삽입깊이, 콘크리트 강도 및 연단거리을 변수로 하여 실험을 수행하였다. 후시공 앵커의 설계식은 EOTA와 ACI 318-02 규준의 근거가 되는 CCD 방법이 제안되어 있다. 본 연구에서는 비균열 무근콘트리트에 매입된 익스팬션 앵커의 콘크리트 콘 파괴강도에 관한 설계식을 분석하였으며, 고하중 앵커와 웨지 앵커의 실험값을 CCD 방법의 예측값과 비교 평가하였다. 실험 결과, 비균열 무근콘크리트에 매입된 웨지 앵커의 콘크리트 콘 파괴 시 공칭강도의 계수는 CCD 방법에 근거하여 9.94임을 알 수 있었다. 고하중 앵커의 콘크리트 콘 파괴 시 공칭강도의 계수는 CCD 방법에 근거하여 11.50임을 알 수 있었다.

무근콘크리트에 매입된 셋트앵커의 전단내력평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Shear Strength of Set Anchors Installed in Plain Concrete)

  • 서성연;양영성;김규석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.271-283
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    • 2005
  • 익스팬션 앵커인 셋트앵커를 대상으로 실험을 통하여 전단내력에 대해서 고찰하였다. 실험은 연단거리와 앵커간격을 변수로 하여 진행하였으며 전단하중을 받는 앵커의 파괴모드는 연단거리와 앵커의 강성 및 직경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 앵커와 모재인 콘크리트의 파괴모드는 앵커의 설계식에 중요한 요소이며, 본 실험에서는 앵커의 전단파괴와 콘크리트 단부파괴가 나타났다. 앵커의 전단강도는 ACI 318-02 설계기준과 EOTA 기준을 비교 검토하여 평가하였으며, 콘크리트 단부파괴강도는 CCD 방법과 기존의 ACI349-90 설계기준을 비교.검토하여 평가하였다. 셋트앵커의 실험결과, (1) 셋트앵커의 전단강도에서 앵커의 계수는 5% 파괴확률을 적용하여 0.684로 평가되었다. 그러므로 ACI318-02와 EOTA의 앵커의 전단강도에 대한 각각의 계수 0.6과 0.5는 안전 측으로 판단된다. 따라서 셋트앵커의 전단강도를 다음과 같이 제시한다. $V_s=0.684 A_{se}f_{ut}$(N). (2) 콘크리트 단부파괴강도 예측값은 CCD방법을 적용한 예측값이 비교적 실험값에 근접했다. 그러므로 CCD방법에 근거하여 5% 파괴확률을 적용한 셋트앵커의 콘크리트 단부파괴강도를 다음과 같이 제시한다. $V_b=0.609(\frac{\iota}{d_o})^{0.2}\sqrt{d_0}\sqrt{f_c}(c_1)^{1.5}$(N). (3) 앵커간격에 따른 콘크리트 단부파괴강도 추정 시 CCD 설계기준이 합리적인 설계방법으로 사료된다.

비균열·무근콘크리트의 단일앵커 전단내력 평가 (Shear Strength of Single Anchors in Uncracked and Unreinforced Concrete)

  • 김성용;김규석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.171-181
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    • 2003
  • 비균열 무근 콘크리트에 매입된 단일앵커는 연단거리와 콘크리트 강도에 따라 콘크리트 단부파괴, 콘크리트 부서짐파괴, 앵커파괴가 발생한다. 본 연구에서는 연단거리와 콘크리트 강도에 따라 콘크리트 단부파괴, 콘크리트 부서짐파괴, 앵커파괴 발생시 단일앵커의 전단내력평가를 목적으로 한다. 이를 위하여 ACI 318-02와 EOTA 기준의 근거인 CCD (Concrete Capacity Design) 방법과 기존의 앵커 설계기준인 ACI 349-90(45-Degree Cone Method)에 의한 예측값과 실험값을 서로 비교 평가하였다.

직매형 대형매입앵커의 전단거동특성 (Behavior of Large Sized Anchorage System under Shear Loads)

  • 김강식;권기주;신성우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.87-88
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    • 2009
  • 본 연구에서는 ACI-01에 제시되지 않은 앵커볼트 직경($d_0$) 50mm($2^''$) 이상, 유효매입깊이($h_{ef}$) 635mm($25^''$) 이상의 대형콘크리트앵커의 전단성능 및 거동특성에 대한 24가지 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 전단강도와 거동특성에 영향을 주는 요인을 분석하였다.

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앵커간격 및 하중방향에 따른 앵커의 전단내력 (Shear Strength of Anchors under Load Applied Angle and a Group Anchors at an Edge)

  • 김성용
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.133-141
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    • 2003
  • 본 연구는 비균열 무근콘크리트에 매입된 앵커의 앵커간격 및 하중방향에 따른 전단내력 평가를 목적으로 하고 있다. 이를 위하여 앵커의 전단내력 설계식을 비교 평가하였으며, 실험값과 기존의 설계식의 예측값을 비교 분석하였다. 그 결과, 앵커간격 및 하중방향에 따른 CCD 방법 및 EOTA 설계식은 합리적인 설계방법임을 알 수 있었다.

Static behaviour of bolted shear connectors with mechanical coupler embedded in concrete

  • Milosavljevic, Branko;Milicevic, Ivan;Pavlovic, Marko;Spremic, Milan
    • Steel and Composite Structures
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    • 제29권2호
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    • pp.257-272
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    • 2018
  • The research of shear connectors composed from mechanical couplers with rebar anchors, embedded in concrete, and steel bolts, as a mean of shear transfer in composite connections is presented in the paper. Specific issues related to this type of connections are local concrete pressure in the connector vicinity as well as the shear flow along the connector axis. The experimental research included 18 specimens, arranged in 5 series. Nonlinear numerical analyses using Abaqus software was conducted on corresponding FE models. Different failure modes were analysed, with emphasis on concrete edge failure and bolt shear failure. The influence of key parameters on the behaviour of shear connector was examined: (1) concrete compression strength, (2) bolt tensile strength and diameter and (3) concrete edge distance. It is concluded that bolted shear connectors with mechanical couplers have sufficient capacity to be used as shear connectors in composite structures and that their behaviour is similar to the behaviour of post installed anchors as well as other types of connectors anchored without the head.