Yang Dong suk;Koh Byung Soon;Park Sun Kyu;You Young Chan
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2004.11a
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pp.635-638
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2004
External bonding of steel plates has been used to strengthen deficient reinforced-concrete structures since the 1960s. In recent years, fiber-reinforcde polymer(FRP) plates have been increasingly used to replace steel plates due to their superior properties. This paper is concerned with anchorage failure due to crack propagation parallel to the boned plated near or along the adhesive/concrete interface, staring from the critically stressed position toward the anchored end of the plates. Factor of bond-slip interface model is average bond stress, effective length, slip volume and fracture energy. The aim of the present paper is to provide a comprehensive assessment of bond-slip interface model with concrete and CFRP plates.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1994.04a
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pp.25-29
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1994
A series of 6 reinforced concrete beams was tested to verify the effects of EBSP strengthened on cracked beams and to identify the various parameters affecting structure strengthening design(SSD). The parameters were the cross-sectional area of steel plates, the thickness of steel plates, and bond length of steel plates. In addition to these parameters, the effect of existing cracks on the strengthening was investigated. Test results show that EBSP is very effective and predictable for strengthening damaged structures. The results also show that the bond length of steel plates is the most important factor to develop ultimate load carrying capacities of strengthened beams. However, considerations in SSD should be given to assure the ductile failure at ultimate load such as the low ratio of thickness to the width of plates.
Kim, Woo;Kim, Jun-Seong;Kim, Dae-Joong;Son, Young-Hyun
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1996.10a
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pp.447-452
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1996
An experimental study was conducted to evaluate the bond performance of reinforcing bars embedded in high-strength concrete. Ten beam spice Specimens using concrete with compressive strength of 240kg/$\textrm{cm}^2$ and 640kg/$\textrm{cm}^2$ were tested. The effect of several variables on basic development length is discussed. The test results showed that the current trend in concrete specification of making the splice length longer to compensate for having smaller cover and spacing may not be an effective approach.
Pullout tests are usually employed to determine the ultimate bearing capacity of reinforced soil, and the load-displacement curve can be obtained easily. This paper presents an analytical solution for predicting the full-range mechanical behavior of a buried planar reinforcement subjected to pullout based on a bi-linear bond-slip model. The full-range behavior consists of three consecutive stages: elastic stage, elastic-plastic stage and debonding stage. For each stage, closed-form solutions for the load-displacement relationship, the interfacial slip distribution, the interfacial shear stress distribution and the axial stress distribution along the planar reinforcement were derived. The ultimate load and the effective bond length were also obtained. Then the analytical model was calibrated and validated against three pullout experimental tests. The predicted load-displacement curves as well as the internal displacement distribution are in closed agreement with test results. Moreover, a parametric study on the effect of anchorage length, reinforcement axial stiffness, interfacial shear stiffness and interfacial shear strength is also presented, providing insights into the pullout behaviour of planar reinforcements of MSE structures.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1998.04b
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pp.621-626
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1998
An experimental investigation on the reinforcing bar corrosion and relationshid of reinforcing bar and concrete bond strength has been conducted to establish the allowable limit of rust in the construction field. The reinforcing bars used in this study were rusted before embedding in concrete. The first component of this experiment is to make rust of reinforcing bar rust artificially based on Faraday's theory at certain rates such as 2, 4, 6, 8 and 10% of reinforcing bar weight. For estimation of the amount of rust by weight, Clarke's solution and Shot blasting were adopted and compared. Parameters include 240 and 450kg/㎠ of compressive strengths and diameter of reinforcing bar (16, 19 and 25mm) corresponding development length for pull-ort test. And, pull-out tests were carried. out according to KSF 2441 and ASTMC 234 to investigate the effect of the corrosion rate on reinforcing bar-concrete bond behavior. It is found from the test results that the test techniques for corrosion of bar used in this study is relatively effective and correct test method. Results shows that up to 2% of rust increases the bond strength regardless of concrete strength and diameter of reinforcing bar like the existing data. It might be because of the roughness from rust. As expected, the bond strength increases as compressive strength of concrete increases and the diameter of bar decreases.
Kim, Minsu;Han, Sun-Jin;Cho, Hae-Chang;Oh, Jae-Yuel;Kim, Kang Su
Journal of the Korea Concrete Institute
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v.28
no.6
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pp.723-731
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2016
In pretensioned concrete members, a certain bond length from the end of the member is required to secure the effective prestress in the strands, which is defined as the transfer length. However, due to the complex bond mechanism between strands and concrete, most transfer length models based on the deterministic approach have uncertainties and do not provide accurate estimations. Therefore, in this study, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), a Neuro-Fuzzy System, is introduced to reduce the uncertainties and to estimate the transfer length more accurately in pretensioned concrete member. A total of 253 transfer length test results have been collected from literatures to train ANFIS, and the trained ANFIS algorithm estimated the transfer length very accurately. In addition, a design equation was proposed to calculate the transfer length based on parametric studies and dimensional analyses. Consequently, the proposed equation provided accurate results on the transfer length which are comparable to the ANFIS analysis results.
To date, many studies have been conducted for the analysis and design of reinforced concrete members with disturbed regions. However, prestressed concrete deep beams have not been the subject of many investigations. This paper presents an evaluation of the behavior and strength of three pre-tensioned concrete deep beams failed by shear and bond slip of prestressing strands using a nonlinear strut-tie model approach. In this approach, effective prestressing forces represented by equivalent external loads are gradually introduced along strand's transfer length in the nearest strut-tie model joints, the friction at the interface of main diagonal shear cracks is modeled by the aggregate interlock struts along the direction of the cracks in strut-tie model, and an algorithm considering the effect of bond slip of prestressing strands in the strut-tie model analysis and design of pre-tensioned concrete members is implemented. Through the strut-tie model analysis of pre-tensioned concrete deep beams, the nonlinear strut-tie model approach proved to present effective solutions for predicting the essential aspects of the behavior and strength of pre-tensioned concrete deep beams. The nonlinear strut-tie model approach is capable of predicting the strength and failure modes of pre-tensioned concrete deep beams including the anchorage failure of prestressing strands and, accordingly, can be employed in the practical and precise design of pre-tensioned concrete deep beams.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.15
no.2
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pp.107-115
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2011
This research studies the behavior of the FRP-concrete interface subjected to two environmental substances. Frist is to investigate the behavior by the application of different bonding materials at the interface between FRP and concrete, second is to understand a long-term performance at the interface by Freeze-thaw actions. The parameters considered in this research are the maximum bonding strength and the effective bonding length at the FRP-concrete interface. In the first experimental phase, three types of specimens are fabricated and tested considering the number of applied bonding materials and the Freeze-thaw tests are performed to evaluate the behavior of the interface in the cycle range of 0 to 300 cycles. Finally, it is known that there is a 5~7% difference of the effective bonding length between applied bonding materials and the values for the maximum stress and the effective length under Freeze-thaw action are varied randomly as the freeze-thaw cycle is increased even though initial reduction of their capacities are occurred.
Park, Jong Sup;Jung, Woo Tai;Park, Young Hwan;Kim, Chul Young
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.28
no.4A
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pp.439-445
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2008
This paper suggests a modified bond reduction coefficient considering the average CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) strain concept for the unbonded prestressed CFRP plate strengthening system. The strengthened length and the pure bending length were seen to influence the variation of the strain of unbonded CFRP plate. Therefore, a new bond reduction coefficient considering such effect was suggested. Comparison with the experimental data revealed that the analytic results obtained by considering the proposed bond reduction coefficient were effective in estimating the strain of the unbonded CFRP plate in the CFRP plate prestressing system.
Grouted sleeve splice (GSS) is an effective type of connection applied in the precast concrete structures as it has the advantages of rapidly assembly and reliable strength. To decrease the weight and cost of vertical rebar connection in precast shear walls, a light-weight sleeve is designed according to the thick-cylinder theory. Mechanical behaviour of the light-weighted GSS is investigated through experimental analysis. Two failure modes, such as rebar fracture failure and rebar pull-out failure, are found. The load-displacement curves exhibit four different stages: elastic stage, yield stage, strengthening stage, and necking stage. The bond strength between the rebar and the grout increases gradually from outer position to inner position of the sleeve, and it reaches the maximum value at the centre of the anchorage length. A finite element model predicting the mechanical properties of the light-weighted GSS is developed based on the Concrete Damage Plasticity (CDP) model and the Brittle Cracking (BC) model. The effect of the rebar anchorage length is significant, while the increase of the thickness of sleeve and the grout strength are not very effective. A model for estimating ultimate load, including factors of inner diameter of sleeves, anchorage length, and rebar diameter, is proposed. The proposed model shows good agreement with various test data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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