• 제목/요약/키워드: ductile behavior flexural strength

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스테인레스 강섬유를 이용한 고성능 영구거푸집의 재료 및 구조적 거동특성에 관한 연구 (Material and Structural Characteristics of High Performance Permanent Form Using Stainless Steel Fiber)

  • 심종성;오홍섭;주민관;김길중;신현양
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.73-82
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    • 2006
  • 최근까지의 거푸집 공법은 거푸집의 설치 및 탈형공정에 따른 공기연장, 인건비 상승에 따른 추가적인 비용소모, 거푸집 탈형후 발생되는 건설 폐자재로 인한 환경문제 유발 등의 직 간접적인 문제를 발생시켜 왔다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하고자 스테인레스 강섬유를 이용한 고성능 영구거푸집 공법에 대한 재료 및 구조적 거동특성을 분석하였다. 재료적 거동특성의 경우, 고성능 영구거푸집의 휨 거동에 있어 안정적인 연성거동 특성을 나타내었으며 후타설 콘크리트와의 부착성능도 우수한 것으로 나타났다. 구조적 거동특성의 경우, 고성능 영구거푸집의 압축단 및 인장단 거동특성이 분석되었으며 실험결과, 추가적인 보강성능 이외에 충분한 구조거동 특성을 발휘한 것으로 분석되었다.

Seismic behavior of steel tube reinforced concrete bridge columns

  • Tian, Tian;Qiu, Wen-liang;Zhang, Zhe
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권1호
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    • pp.63-71
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    • 2018
  • This paper reports an experimental study that was accomplished to assess the seismic behavior of steel tube reinforced concrete bridge columns (SBCs). The motivation of this study was to verify a supposition that the core steel tube may be terminated at a rational position in the column to minimize the material cost while maintaining the seismic behavior of this composite column. Four SBC specimens were tested under combined constant axial load and cyclic reversed lateral loads. The unique variable in the test matrix was the core steel tube embedment length, which ranged from 1/3 to 3/3 of the column effective height. It is observed that SBCs showed two distinctly different failure patterns, namely brittle shear failure and ductile flexural failure. Tests results indicate that the hysteretic responses of SBCs were susceptible to the core steel tube embedment length. With the increase of this structural parameter, the lateral strength of SBC was progressively improved; the deformability and ductility, however, exhibited a tendency of first increase and then decrease. It is also found that in addition to maintained the rate of stiffness degradation and cumulative energy dissipation basically unchanged, both the ductility and deformability of SBC were significantly improved when the core steel tube was terminated at the mid-height of the column, and these were the most unexpected benefits accompanied with material cost reduction.

고인성 섬유 시멘트 복합재료를 사용한 RC보의 전단보강효과 (Shear Performance of RC Beams Using Ductile Fiber Reinforced Cementitious Composite (DFRCC))

  • 어석홍;손기민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5844-5853
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    • 2014
  • 본 논문에서는 고인성 섬유 시멘트 복합재료(DFRCC)를 이용한 철근콘크리트(RC) 보의 전단파괴거동에 대한 실험적 연구결과를 제시하였다. 이를 위해 $150{\times}300{\times}1,000mm$ 크기의 보를 총 10개 제작하여 변위제어에 의한 4점휨파괴실험을 실시하였다. 주요 실험변수로는 DFRCC에 의한 보강의 유무, 보강시 그라인딩을 통한 사전 표면처리 그리고 사전 균열발생 유무를 설정하였다. 실험으로부터 재하시작 후 파괴시까지 보의 하중-처짐곡선, 전단균열 및 휨균열 발생하중 그리고 파괴시 전단강도를 측정하였다. 실험결과, DFRCC에 의한 보강시 적절한 두께와 사전 표면처리를 적절히 시행할 경우 기존 RC보의 전단강도를 약 99% 이상 효과적으로 복원할 수 있는 것으로 나타났으며, 보다 신뢰성있는 연구를 위하여 실제 노후화된 구조물에서 채취한 부재에 대한 추가적인 실험과 이론적 연구가 필요한 것으로 판단된다.

다방향 채널형 단부정착장치를 이용한 CFRP판 보강 RC 보의 휨거동 (Flexural Behavior of RC Beams Strengthened with CFRP Plate Using Multi-directional Channel-type Anchorage System)

  • 홍기남;한상훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.171-180
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    • 2008
  • 본 논문의 목적은 채널형 단부정착장치를 사용하여 CFRP판으로 보강한 철근콘크리트 보의 구조적 거동을 평가하는 것이다. 총 12개의 시험체를 제작하였으며, 이 중에는 보강판의 효율성을 높이기 위해 채널형 단부정착장치를 사용한 시험체와 사용하지 않은 시험체가 있다. 모든 시험체의 단면 크기는 동일하며, 주철근량과 콘크리트의 강도를 변화시켰다. 하중재하는 모든 시험체에서 4점 휨시험으로 진행되었으며, 각 재료의 변형률, 균열, 하중, 및 파괴모드가 시험 중에 측정되었다. 모든 시험체의 시험결과는 변형, 강도, 그리고 파괴모드 측면으로 분석되었다. 실험결과에 대한 분석를 통해서 채널형 단부정착장치를 사용한 RC보는 그 파괴모드가 급작스런 부착파괴에서 변형이나 강도적 측면에서 구조적 성능이 매우 향상된 연성적 파괴모드로 전환되는 것을 확인할 수 있었다.

원형 철근콘크리트 교각의 연성도 내진설계 (Ductility Based Seismic Design of Circular R/C Bridge Piers)

  • 최진호;고성현;황정길;이재훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.101-104
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    • 2005
  • This study is to develop detailing guidelines based on ductility demand for reinforced concrete bridge columns in areas of low to moderate seismicity. The current seismic design criteria of the Korea Design Specifications for Highway Bridge (KDSHB 2005) adopted the seismic design concept and requirements of the AASHTO specifications. In order to obtain full ductile behavior under seismic loads, i.e. when applied seismic force is larger than design flexural strength of column section, a response modification factor (R=3 or 5) is used. In moderate seismicity regions, however, adopting the full ductility design concept sometimes results in construction problems due to reinforcement congestion. The objective of this paper is to suggest a new simplified seismic design of reinforced concrete bridge columns for moderate seismicity regions.

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철근콘크리트 교각의 연성요구량에 따른 내진설계 (Ductility Demand based Seismic Design for RC Bridge Columns)

  • 이재훈;손혁수;고성현;최진호
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.316-321
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    • 2002
  • The current seismic design criteria of the Korea Design Specifications for Highway Bridge (KDSHB 2000) adopted the seismic design concept and requirements of the AASHTO specifications. In order to obtain full ductile behavior under seismic loads, i.e. when applied seismic force is larger than design flexural strength of column section, a response modification factor is used. For the moderate seismicity regions, a design based on required ductility and required transverse reinforcement might be a reasonable approach. Ductility demand design or performance based design might be an appropriate approach especially for regions of moderate seismic risk. The procedure and application of this design approach are presented in this paper.

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섬유보강 콘크리트의 역학적 특성에 대한 섬유 체적비와 길이의 영향 (Effect of Volume Fraction and Length of Fiber on the Mechanical Properties of Fiber Reinforced Concrete)

  • 양근혁;오승진
    • 한국건축시공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.43-48
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    • 2008
  • Fifteen concrete specimens were mixed and tested to explore the significance and limitation of appling the polyvinyl alcohol (PVA) fiber and steel fiber with end hook to concrete. Main parameters investigated were volume fraction and length of the fibers. The measured mechanical properties of fiber reinforced concrete are analyzed according to the equivalent fiber amount index explaining the adding amount and length of fibers. Test results showed that compressive strength of fiber reinforced concrete was higher than that of concrete with no fiber by $10{\sim}20%$. The normalized splitting tensile strength and flexural strength of PVA fiber reinforced concrete were similar to those of concrete with no fiber, whereas those of steel fiber reinforced concrete increased with the increase of the equivalent fiber amount index. In particular, much higher ductile behavior was observed in steel fiber reinforced concrete than in PVA reinforced concrete, indicating that the slope of descending branch of load-displacement relationship of steel fiber reinforced concrete decreased with the increase of the volume fraction and length of the fiber.

RC 보의 휨실험을 통한 고강도 확대머리철근의 겹침이음 강도 평가 (Evaluation of the Lap Splice Strengths of High Strength Headed Bars by Flexural Tests of RC Beams)

  • 이지형;장덕영;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.247-255
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    • 2022
  • 본 논문에서는 겹침이음되는 고강도 확대머리철근의 유효춤이 동일한 경우와 상이한 경우의 겹침이음상세를 가지는 보에 대하여 휨실험을 실시하였다. 이를 통하여 고강도 확대머리철근의 겹침이음성능을 평가하였고, KDS-2021 설계식의 적용성을 평가하였다. 실험 변수는 철근의 설계기준항복강도, 겹침이음길이, 스터럽 간격, 서로 겹침되는 철근간의 중심간격 등이다. LS 계열 실험체에 대한 ACI 318-19식이 KDS-2021식과 비교하여 약 23.8~32.7% 더 큰 정착길이를 나타내었으며, VLS 계열 실험체에서는 약 13.7~35.5% 더 큰 정착길이로 평가하고 있다. 유효춤이 동일한 확대머리 철근의 겹침이음실험에서 KDS-2021식의 1.3배 이상, ACI318-19식의 1배 이상의 겹침이음길이를 가지는 실험체는 모두 연성적인 거동 후 휨파괴되어 충분한 겹침이음성능을 확보하였다. 유효춤이 상이한 철근간에 겹침이음되는 상세를 가지는 실험체는 KDS-2021식으로 겹침이음길이를 산정할 경우, 유효춤이 적은 측의 철근강도를 증가시킴으로써 유효춤이 큰 단면의 보유휨강도와 유사하도록 휨응력을 전달시킬 수 있다.

보강재가 있는 3D 프린팅 콘크리트의 구조거동 (Structural Behavior of 3D Printed Concrete Specimens with Reinforcement)

  • 조창빈;이정우;양인환
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.174-181
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    • 2018
  • 본 연구에서는 프린트 층 사이에 부착에 초점을 두고 3D 프린팅 콘크리트의 구조거동 연구를 수행하였다. 3D 프린팅 콘크리트의 부착 및 인장강도 실험을 수행하고 일괄 타설 콘크리트 실험결과와 비교하였다. 실험변수는 콘크리트 층 사이의 프린트 시간차와 철근 보강 여부이다. 콘크리트 층 사이에는 공극이 존재하고 이에 따라, 강도 감소가 발생한다. 층 사이 대부분의 인장부착 강도 감소는 응력 집중과 프린트 시간차에 기인한다. 프린트 시간차가 24시간을 초과할 때 인장부착 강도의 감소는 구조거동에 영향을 미친다. 층 사이 철근 보강은 연성거동 증진에 유용하고 구조물의 갑작스런 파괴를 예방한다. 또한, 공극이 유발한 응력 집중에 기인한 휨 강도 감소는 횡방향 하중을 받는 3D 프린트 벽체 구조물 설계시에 고려되어야 한다.

GFRP 보강 다공성 콘크리트 블록의 내력 및 인성 평가 (Evaluation of Load Capacity and Toughness of Porous Concrete Blocks Reinforced with GFRP Bars)

  • 정승배;양근혁
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.403-409
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다공성 블록의 내구성 향상을 위해 압축강도 3MPa 및 공극률 30%를 만족하는 배합설계를 확인하였으며, 선정된 배합에서 GFRP 보강 방법에 따른 보의 내력 및 인성 증가를 평가하였다. 다공성 콘크리트의 목표성능 만족을 위해서는 골재입도 15~20mm에서 물-시멘트 비 및 시멘트-골재 비가 각각 25% 및 15%로 추천될 수 있었다. GFRP로 보강된 다공성 콘크리트 보의 거동은 전단파괴에 의해 지배되었다. 이에 따라 GFRP의 휨 저항 발휘는 매우 적었으며, GFRP 보강근의 장부작용에 의한 전단내력상승은 결과적으로 다공성 콘크리트 보의 하중 저항성과 인성을 향상시켰다. GFRP 보강근을 압축과 인장측에 각각 1본(D9)씩 배근한 경우 내력은 무보강 보에 비해 약 2.1배 증가하였으며, 인성지수 $I_{30}$값은 43.4를 보임으로서 인성지수 값을 측정할 수 없었던 무보강 보에 비해 상당히 향상되었다.