• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권5호
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• pp.595-606
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• 2017

During their life span, post-tensioned concrete structures may be exposed to thermal loads. Therefore, there has been a growing interest in research on the advanced analysis and design of post-tensioned concrete slabs subjected to thermal loads. This paper investigates the structural behaviour of post-tensioned one-way spanning concrete slabs. A nonlinear finite element model for the analysis of post- tensioned unbonded and bonded concrete slabs at elevated temperatures was developed. The interface between the tendon and surrounding concrete was also modelled, allowing the tendon to retain its profile shape during the deformation of the slab. The load-deflection behaviour, load-force behaviour in the tendon, and the failure modes are presented. The numerical analysis was conducted by the finite element ANSYS software and was carried out on two different one-way concrete slabs chosen from literature. A parametric study was conducted to investigate the effect of several selected parameters on the overall behavior of post-tensioned one-way concrete slab. These parameters include the effect of tendon bonding, the effect of thermal loading and the effect of tendon profile. Comparison between uniform thermal loading and nonuniform thermal loading showed that restrained post tensioned slab with bottom surface hotter has smaller failure load capacity.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.25-34
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• 2009

큰 휨 지지력을 제공하는 테두리 보가 없이 기둥과 바닥판만으로 구성된 플랫 플레이트 시스템은 응력 조건뿐만 아니라 사용성 조건에 의하여 구조적 성능이 결정될 수 있다. 시공 순서 및 그에 따른 동바리로 연결되어 있는 슬래브들 간의 시공 하중 분포에 대한 영향이 플랫 플레이트의 단기 및 장기 성능에 대한 중요한 영향 요소가 될 수 있다. 이 연구에서는 슬래브 처짐 산정을 위하여, 선형해석 프로그램을 이용하여 시공 순서 및 콘크리트 균열효과를 고려할 수 있는 실용해석 기법을 제시한다. 구조설계기준에서 제시하고 있는 1방향 휨부재의 처짐 산정을 위한 유효단면 2차 모멘트의 개념을 2방향 슬래브 시스템인 플랫 플레이트의 유한요소해석에 확장하여 적용한다. 플랫 플레이트 시스템의 처짐에 대한 시공 중 과하중의 영향을 분석하기 위하여, 간편법에 의하여 산정된 시공 하중의 지배조건들에 대하여 제안된 실용해석 기법을 적용한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.337-340
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• 2006

The purpose of this study is to propose the stiffness reduction factor for flat plate slabs under lateral loads. Current design code (e.g., ACI 318-05) requires considering the effects of cracks for calculating slab stiffness under lateral loads. This study collected the test results of 20 interior slab-column connections, from which stiffness reduction in each test was estimated with respect to the ratio of applied moment to cracking moment ($M_a/M_{cr}$). Based on collected data, this study proposed equations for calculating stiffness reduction with respect to $M_a/M_{cr}$. To verify the proposed equations, this study conducted the experimental test of interior slab-column connections under quasi-static cyclic loading. From the test, load-deformation curve is compared to that obtained from effective beam width method with the proposed equation for the stiffness reduction. It is shown that the effective beam width method with the proposed equation for stiffness reduction predicts accurately the test results.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.661-668
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• 2009

횡하중을 받는 포스트 텐션(PT) 플랫 플레이트 슬래브 골조의 해석은 일반적으로 유효보폭모델을 많이 사용한다. 횡 변위비와 불균형 모멘트을 예측하기 위한 유효보폭모델의 정확성은 PT 플랫 플레이트 슬래브의 유효강성을 어떻게 평가하느냐에 달려 있다. 슬래브 강성은 횡하중에 의한 작용모멘트의 증가와 함께 감소되기 때문에, 슬래브의 강성 감소현상은 플랫 플레이트 골조의 해석에 반영되어야 하며 균열의 영향 또한 고려되어야 한다. 횡하중을 받는 PT 플랫 플레이트 슬래브 구조의 정확한 해석을 위해 슬래브 강성감소는 유효보폭모델이 정확하게 되어야 한다. 이 목적을 위해 이 연구는 기존 연구자들에 의해 실시된 PT 플랫 플레이트 내부 및 외부 접합부의 실험 결과를 수집하였다. 그리고 이 연구는 시행착오를 통해 각 실험체의 횡강성에 유효보폭모델의 강성이 수렴하도록 슬래브의 폭을 감소시켰다. 슬래브의 모멘트 크기에 따라 비선형 회귀 분석을 수행함으로서 슬래브에 대한 강성감소계수 계산식을 제안하였다. 이 연구에서는 제안된 식의 정확성을 검증하기 위해서 PT 플랫 플레이트 골조의 실험 결과와 비교하였다. 제안된 식을 적용한 유효보폭모델은 작용하중의 크기에 따라 변화하여 PT 실험체의 실제 강성을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.615-622
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• 2002

철근콘크리트 무량판 구조의 내력 및 변위를 합리적으로 예측하기 위해서는 슬래브의 휨 강성을 고려한 해석모델이 필요하다. FEMA 273과 ACI 318-99에서는 횡 하중에 대한 슬래브의 해석모델들을 제시하고 있으나 실제적인 적용 방법론은 언급하고 있지 않다. 본 연구에서는 무량판 슬래브의 모델링 방법론을 정립하고 이를 내진설계에 어떻게 적용할 것인가에 대하여 연구하였다. 연구결과는 다음과 같다. 1) 무량판 구조의 3차원 해석시 슬래브의 휨 강성을 적절히 고려하기 위해서는 본 연구진이 제시하는 유효보폭 모델을 적용하는 것이 바람직하다. 2) 예제 무량판 건물 해석에서 슬래브의 균열효과를 고려한 유효보폭을 이용할 경우 해석결과는 횡변위에 대하여 상한값을 나타낸 반면 유효보폭 계수만을 고려한 모델은 접합부 불균형 모멘트에 대하여 상한값의 결과를 나타냈다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.533-538
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• 2000

In R.C. flat slab system, a brittle punching failure is a very fatal problem. But there is no generally well-defined answer to the problem and there are wide differences in current practical design codes. therefore, in this study, the factors affecting to punching failure mechanism have been studied to find out the punching shear behavior in R.C. flat slabs by comparing other investigations and practical design codes. Therefore, In this study, the factors affecting to punching failure mechanism have been studied to find out the punching shear behavior in R.C. flat slabs by comparing other investigations and practical design codes. The conclusions in this study are summarized as follows; 1) The factors affecting to punching shear are concrete strength ($f_\alpha$), ratio of column side length to slab depth (c/d), ratio of distance from column center to radial contraflexure (l/d), yield strength of steel ($f_y$), flexural reinforcement ratio ($\rho$) and size effects. 2) It is shown that th use of $\surd{f_{ck}}$in applying($f_\alpha$ to punching shear strength estimation may be more sensitive in high concrete strength. 3) The effects of l/d, ($f_y$, size are no clear in the punching failure mechanism, so in the future, it should be investigated with the effects of various composed load.

• Computers and Concrete
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• 제25권4호
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• pp.355-367
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• 2020

This paper proposed a numerical investigation based on finite elements analysis (FEA) in order to study the punching shear behavior of reinforced concrete (RC) flat slabs using ABAQUS and SAP2000 programs. Firstly, the concrete and the steel reinforcements were modeled by hexahedral 3D solid and linear elements respectively, and the nonlinearity of the used materials was considered. In order to validate this model, experimental results considered in literature were compared with the proposed FE model. After validation, a parametric study was performed. The parameters include the slab thickness, the flexure reinforcement ratios and the axial membrane loads. Then, to reduce the time of FEA, a simplified modelling using 3D layered shell element and shear hinge concept was also induced. The effect of the footings settlement was studied using the proposed simplified nonlinear model as a case study. Results of numerical models showed that increase of the slab thickness by 185.7% enhanced the ultimate load by 439.1%, accompanied with a brittle punching failure. The punching failure occurred in one of the tested specimens when the tensile reinforcement ratio increased more than 0.65% and the punching capacity improved with increasing the horizontal flexural reinforcement; it decreased by 30% with the settlement of the outer footings.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.574-581
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• 2006

Flat plate slab systems are more economical rather than reinforced concrete frame systems because flat plate slab system reduces story height. Furthermore flat plate systems are more popularly needed in construction practice due to flexibility of plan. Korean Concrete Provisions 2003 provide the minimum thickness of the slab that satisfies serviceability requirement to the static displacement. However, floor thickness in residence buildings may not satisfy the floor vibration criteria although the thickness satisfies the serviceability requirements in current design provisions. This study estimates the dynamic properties of floor vibration for existing flat plate slabs, and proposes the slab thickness satisfying the floor vibration criteria. The dynamic response analysis using finite element method and reliability analysis are carried out for this Purpose.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.125-126
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• 2009

유효보폭 모델은 횡하중하의 포스트 텐션(PT) 플랫 플레이트 골조 해석에 사용된다. PT 플랫 플레이트의 정확한 해석을 위해서 슬래브의 강성감소는 정확하게 평가되어야 한다. 이 목적을 위하여 본 연구는 기존 연구자들의 PT 플랫 플레이트 실험체를 수집하였으며. 반복적인 작업으로 실험체 강성에 수렴하는 유효보폭모델의 강성을 찾기 위하여 슬래브 폭을 감소시켰다. 이러한 데이터를 수집하여 비선형 회귀분석을 통하여 PT 플랫 플레이트의 강성 감소 계수식을 제안하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.211-216
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• 2000

Numerical studies were carried out to develop the moment magnifier method for long-term behavior of flat plates, subjected to combined in-plane compressive and transverse loads. Nonlinear finite element analyses were performed for the numerical studies. Through the numerical studies, the long term behavior of the flat plate subjected to uniform or nonuniform floor load was investigated, and creep effects on the degradation of strength and stiffness of the slabs were examined. As the result, the creep factor was developed to epitomizes with creep effect on the flat plate. The moment magnifier method using the creep factor was developed for long-term behavior of flat plates. Also, the design examples are shown for verification of proposed design method.