• 제목/요약/키워드: concrete stress transfer

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매스콘크리트 온도응력해석을 위한 온도분포함수 제안 (A Suggestion on Thermal Distributed Function for Thermal Stress Analysis in Mass Concrete)

  • 김현겸;김승익;한재호;이창수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.136-139
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    • 2004
  • The domestic concrete standard specification(l999) reports roughly about heat transfer analysis and thermal stress analysis for mass concrete. Engineers cannot but choice after all numerical method such FEM, FDM to escape review. It seems to us that the specification is room for reconsideration because above methods are vary expensive and without popularity. This study suggests thermal distributed function in mass concrete. The function consists of two independent variables, curing time and depth. It's results have been tested a sensitivity for unit cement content, form condition, curing condition, and shape(depth, width). Results of the function are made a comparison with analytical values of MIDAS/CIVIL and a few measurement values. The researchers could meet with coherent and good results for variable cases.

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Computer modeling and analytical prediction of shear transfer in reinforced concrete structures

  • Kataoka, Marcela N.;El Debs, Ana Lucia H.C.;Araujo, Daniel de L.;Martins, Barbara G.
    • Computers and Concrete
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    • 제26권2호
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    • pp.151-159
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    • 2020
  • This paper presents an evaluation of shear transfer across cracks in reinforced concrete through finite element modelling (FEM) and analytical predictions. The aggregate interlock is one of the mechanisms responsible for the shear transfer between two slip surfaces of a crack; the others are the dowel action, when the reinforcement contributes resisting a parcel of shear displacement (reinforcement), and the uncracked concrete comprised by the shear resistance until the development of the first crack. The aim of this study deals with the development of a 3D numerical model, which describes the behavior of Z-type push-off specimen, in order to determine the properties of interface subjected to direct shear in terms cohesion and friction angle. The numerical model was validated based on experimental data and a parametric study was performed with the variation of the concrete strength. The numerical results were compared with analytical predictions and a new equation was proposed to predict the maximum shear stress in cracked concrete.

Strut-and-tie model of deep beams with web openings - An optimization approach

  • Guan, Hong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제19권4호
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    • pp.361-379
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    • 2005
  • Reinforced concrete deep beams have useful applications in tall buildings and foundations. Over the past two decades, numerous design models for deep beams were suggested. However even the latest design manuals still offer little insight into the design of deep beams in particular when complexities exist in the beams like web openings. A method commonly suggested for the design of deep beams with openings is the strut-and-tie model which is primarily used to represent the actual load transfer mechanism in a structural concrete member under ultimate load. In the present study, the development of the strut-and-tie model is transformed to the topology optimization problem of continuum structures. During the optimization process, both the stress and displacement constraints are satisfied and the performance of progressive topologies is evaluated. The influences on the strut-and-tie model in relation to different size, location and number of openings, as well as different loading and support conditions in deep beams are examined in some detail. In all, eleven deep beams with web openings are optimized and compared in nine groups. The optimal strut-and-tie models achieved are also compared with published experimental crack patterns. Numerical results have shown to confirm the experimental observations and to efficiently represent the load transfer mechanism in concrete deep beams with openings under ultimate load.

강선 이음길이에 따른 PC 보-기둥 접합부의 휨 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Flexural Behavior of PC Beam Column Joint with Spliced Strand)

  • 하상수;김승훈;문정호;이리형;이강철;김익배
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.207-210
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    • 2003
  • As reviewing of current trend on PC connection details, owing to effective stress transfer in the connection, it grow to increase that use of mechanical splices, reinforcements or welded splices, and prestressing. However such devices as reinforcement, mechanical splices entail not only more cost resulted from materials but also extra construction process so as to cause PC used method to lower competition against conventional method. Therefore more enhanced connection details which help working process simplified and construction cost reduced. In this research, as replace 9.3mm 7strand for reinforcement, it is attempt to devise connection detail which makes workability improve and confirm effective stress transfer in the region of connection. The experimental research is proceeded by partial tension test of specimen. The splice lengths of 7strand is decided to be variations. The flexural capability is verified to depend on spice length. An an appropriate splice length could be also determined as a precedent research on improving PC connection detail.

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복합방수공법으로 구성된 반복인장시험 분석 (Analysis of Repeated Tensile Test Results Consisting of Composite Waterproof Methods)

  • 김병일;오상근;송제영
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.41-42
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    • 2023
  • Test results for a total of four types of complex waterproofing methods were analyzed. In the case of the A method, the stress generated by high-viscosity compounds adhering to the base test body during the behavior of the test body was transferred to the sheet surface layer. In the case of the B method and the C method, the properties of the waterproof sheet consisting of a non-hardened seal based and a non-hardened seal are well reflected and stress absorption in the non-hardened seal layer acts strongly, rapidly reducing stress transfer to the surface of the waterproof sheet. In the case of the D method, slip occurs due to repeated behavior, and the stress on the attachment surface is reduced, and the stress transfer to the surface is greatly reduced. As a result, four types of composite waterproofing methods resulted in changing the stress transfer mechanism caused by behavior on the concrete surface due to the physical properties of the internal constituent material of the waterproof sheet.

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가열조건에 따른 철근콘크리트 부재의 휨 강도에 관한 해석적 연구 (Numerical Study on Flexural Strength of Reinforced Concrete members Exposed to Fire)

  • 이상호;허은진
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.195-205
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    • 2001
  • 본 연구는 화재에 노출된 철근콘크리트 부재의 휭 강도를 평가하기 위한 해석적 연구로서, 고온을 받는 단면에 대한 모멘트-곡률 관계를 구하는 것이다. 해석적 방법으로는 부재 단면에 대한 열전도 해석을 수행한 후 여러 가지 가열 조건에 대한 콘크리트와 철근의 응력-변형률 관계를 이용하여 모멘트-곡률 관계의 해석을 수행한다. 본 연구의 해석 결과는 다음과 같다. (1) 고온에 대한 철근콘크리트 부재의 잔존 휭 강도는 가열시간, 콘크리트 피복두께, 인장철근비의 영향을 받는다. (2) 고온을 받은 후의 잔존 휭 강도는 최소 철근비일 때는 상온시의 강도를 회복하지만, 최대 철근비의 50%일 때와 최대 철근비 일 때는 회복하지 않는 경향을 나타낸다. (3) 최대 철근비를 가진 철근콘크리트 부재는 가열 후 냉각상태에 대하여 철근이 항복하기 전에 콘크리트가 한계상태에 도달하는 경향을 나타낸다.

2축-응력장 이론을 이용한 철근콘크리트 부재의 전단마찰 해석 (Bi-Axial Stress Field Analysis on Shear-Friction in RC Members)

  • 김민중;이기열;이준석;김우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.25-35
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    • 2012
  • 직접 전단력이 작용하는 철근콘크리트 부재는 콘크리트 계면의 전단전달에 의해 외력에 저항한다. 현행 구조설계기준의 전단마찰 관련식은 과거 연구자들의 실험 결과를 바탕으로 유도되었으며, 전단마찰강도는 콘크리트 계면을 가로지르는 철근 단면적의 크기에 비례한다. 이러한 경험식을 통해 구해진 전단마찰강도는 철근비가 큰 콘크리트 부재의 경우 실측값과 비교해서 매우 낮은 값을 나타낸다. 이 연구에서는 2축-응력장 이론을 이용하여 종방향 철근의 항복 이후 콘크리트 경사스트럿의 압축파쇄로 이어지는 일련의 극한 한계상태를 정의하고자 하였다. 2축 응력 상태의 콘크리트 최대 압축강도의 변화를 고려하기 위하여 수정압축장이론, 연화트러스모델의 구성방정식을 사용한 각각의 경우에 대하여 전단마찰 강도를 평가하였다. 타당성 검증을 위하여 과거 연구자들에 의해 수행된 직접 전단강도 실험값들과 2축-응력장 이론을 이용하여 구한 값들을 현행 구조설계기준의 전단마찰식과 함께 비교하였으며, 보통강도 콘크리트로 제작된 비균열 직접 전단 시험체의 경우 산정값과 실측치가 대체적으로 일치함을 확인하였다.

비균질 재료로 숭상(嵩上)한 흙 댐의 변형 특성 (Deformation Characteristics of Earth Dam Raised by Non-Homogeneous Fill Materials)

  • 장옥성;이종규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.167-180
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    • 2004
  • 기존 흙댐의 저수 용량 확대를 위하여 댐의 높이를 숭상(嵩上)하는 경우 기존 댐체의 축조 재료와 동일한 재료가 아닌 콘크리트 표면 차수벽형 석괴댐(CfRD)의 차수벽 지지층에 대응하는 조립의 재료로 추가 성토를 수행하였다. 이를 가칭 콘크리트 표면 차수벽형 흙댐(CFED)이라 하고, 이런 형식의 댐에 대한 응력 및 변형 특성을 예측하기 위하여 Hyperbolic 모델을 이용한 유한요소 해석을 수행하였다. 수치 해석에 의한 예측치와 현장 계측치를 비교 분석한 결과 비교적 서로 잘 일치하는 것으로 나타나 댐체의 응력-변형 거동에 대한 유한요소 해석 결과는 신뢰성이 매우 높은 것으로 평가되었다. 따라서 해석 결과 나타난 최대 변위와 응력의 발생 지점 및 응력 집중 현상이 발생되거나 하중전이가 불규칙하게 나타나는 부분 등을 중심으로 댐체 시공시 정밀 현장 계측 관리를 수행한다면 합리적이고 효과적인 시공 관리 및 품질 관리가 될 것으로 기대된다.

반복-수평력을 받는 프리캐스트기둥- RC기초 Anchor 접합부의 내력 실험 연구 (Strength Experimental Study on Precast Column-R.C. Foundation Anchor Joint Subjected to Cyclic Horizontal Loading)

  • 이호;정환목;차병기;변상민
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.45-52
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    • 2009
  • 이 논문은 반복-수평력을 받는 프리캐스트 기둥-RC 기초 Anchor 접합부의 반복-수평력에 대한 내력 특성을 규명하기 위함이다. 본 연구는 하부 기초에 프리캐스트 콘크리트 기둥과 기초를 Anchor식으로 접합한 콘크리트 구조체가 정확한 응력전달 경로 및 파괴 메커니즘에 있어서 기존의 콘크리트-강재 연결부와 어떠한 차이가 있는지 제시한다. 반복-수평력 작용하의 철근의 인발력 실험결과는 프리캐스트 기둥-RC 기초 Anchor 시공에 필요한 철근의 최소 필요 삽입 깊이를 제시한다. 또한, 실험을 통해 제시된 응력 전달 경로 및 파괴 메커니즘을 제품별 메뉴얼에 제시되어 있는 메커니즘과 비교, 검토함으로서 접합부의 명확한 응력전달 경로 및 파괴 메커니즘을 시공자의 요구 성능에 맞게 제시한다. 그러므로 본 연구를 통해 프리캐스트 콘크리트 기둥의 정확한 주근의 개수, 공칭직경, 정착 길이 등에 대한 최적의 설계 조건을 제시함으로써, 시공 시 이들에 대한 정확한 데이터를 제공한다.

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T형 스티프너를 이용한 콘크리트 충전강관 기둥-보 접합부의 해석에 관한 연구 (Analysis of CFT Beam-to-Column Connections with T-Stiffeners)

  • 신경재;김현성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.375-384
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    • 2005
  • 본 논문은 T형 스티프너를 이용한 콘크리트 충전각형강관-H형강보 접합부의 응력전달 메카니즘을 유한요소해석을 통해 정확히 이해하고, T스티프너에 관한 설계기본자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 선행된 실대형 접합부의 실험결과에서 나타난 문제점을 파악하기 위해 실험체와 동일한 형상의 비선형 유한요소해석을 수행하여 결과를 비교하였다. 접합부의 응력전달 메카니즘을 이해하기 위해 T형 스티프너의 형상을 변수로 하여 주요 부위의 여러 응력 및 변형도 지수를 사용하였다. 해석 모델은 크게 T형스티프너 상세에 따라 3개의 계열로 분류하였다. 유한요소해석을 통한 변수해석의 결과를 이용하여 보플랜지와 수평스티프너 접합부의 응력집중을 감소시킬 수 있는 방안을 모색하였다. 접합부 상세에 따른 여러 지수의 변화를 토대로 하여 T형 스티프너의 설계를 위한 기본자료와 최소 크기를 제시하였다.