• 제목/요약/키워드: flexural reinforcement ratio

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CFS로 보강된 RC보의 가력상태에 따른 휨파괴 거동 (Flexural Failure Behaviour of RC Beams Strengthened by CFS according to Loading Condition)

  • 박성수;조수제
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.223-230
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 탄소섬유쉬트(CFS)로 보강된 RC보의 보강시 상재하중의 유무에 따른 보강효과와 휨거동을 실험적으로 고찰하는 것이다. 실험변수는 인장철근비(0.85, 1.32, 1.91%)와 상재하중(무보강보의 항복내력의 80%)으로 한다. 보강보의 구조적 거동을 항복하중과 극한하중, 하중-중앙부 처짐 관계, 연성, 보강 효과의 항으로 비교하였다. 실험결과로부터, CFS로 보강된 RC보의 극한 내력과 휨파괴거동이 원부재와 부착된 CFS 간의 초기응력에 의해 변화하는 것으로 나타났다.

FRP 보강콘크리트 보의 휨거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Verification of Reinforced Concrete Beam with FRP Rebar)

  • 오홍섭;안광열
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.93-100
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    • 2008
  • 혹독한 자연환경하에서의 구조물의 내구성이 주요한 관심사도 대두되면서 건설분야에서 섬유강화폴리머의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. 본 연구에서는 FRP bar를 휨부재의 휨보강근으로서의 적용가능성을 평가하기 위하여 휨실험을 수행하였다. 탄소섬유, 유리섬유 및 탄소와 유리섬유를 혼합한 hybrid 섬유 보강근을 사용하여 보강량을 변화시킨 12개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였으며, 그결과는 파괴형태, 모멘트-변위, 휨강도, 연성지수 및 단면에서의 변형율분포 등에 대하여 분석하였다. 실험결과는 ACI 기준에 제시된 모델과 비교하였으며, 전체적으로 보의 휨강도는 강도설계이론에 의한 결과와 거의 유사한 것으로 나타났다. 그러나 처짐의 경우에는 유리섬유의 경우는 이론이 과대평가 되었으며, 탄소섬유는 과소평가되는 것으로 나타났다.

철근 보강 고강도 폴리머 콘크리트보의 휨거동

  • 김관호;연구석;김철영;전철수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.349-354
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    • 2000
  • While a little research has been performed on flexural behavior of reinforced polymer concrete (RPC) beams with the compressive strength lower than 1000kg/$\textrm{cm}^2$, vary little exists in conjunction with the behavior of (RPC) 1,400kg/$\textrm{cm}^2$ or compressive strength. In this paper the flexural behavior of high strength polymer concrete beams with 1,400kg/$\textrm{cm}^2$ in compressive was evaluated. The unsaturated polyester resin was used to make polymer concrete as binder. The beams with stirrup singly/doubly were rested to examine the effect of tensile reinforcement ratio. As test results. steel ratio increased with the increased moment strength, decreased with ultimate deflection.

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와이어로프로 횡보강된 고중량콘크리트 전단벽의 연성평가 (Ductility Evaluation of Heavyweight Concrete Shear Walls with Wire Ropes as a Lateral Reinforcement)

  • 문주현;양근혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.207-214
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    • 2015
  • 이 연구에서는 중량콘크리트 전단벽의 경계요소내에서 횡보강근으로서 와이어로프의 적용가능성을 평가하였다. 와이어로프의 횡보강근의 배근간격은 60 mm에서 120 mm로 변화되었는데, 이때의 횡보강근체적지수는 0.126~0.234이다. 와이어로프는 주철근의 외부와 경계요소내 내부의 크로스타이로 적용되었다. 와이어로프로 횡보강된 5개의 중량콘크리트 전단벽은 축력하중하에서 반복횡하중의 실험이 수행되었다. 실험결과, 횡보강근체적지수가 증가함에 따라 전단벽의 연성은 현저하게 증가한 반면, 휨 내력의 변화는 미미하였다. 전단벽의 휨 내력의 실험결과는 ACI 318-11 기준의 예측값 보다 다소 높았다. 동일한 횡보강근체적지수에서 와이어로프로 횡보강된 전단벽의 변위연성비는 일반철근으로 보강된 전단벽보다 높았다. 특히, 이 실험결과로부터 고연성설계를 위한 곡률연성비 16 이상을 확보하기 위해서는 횡보강근체적지수가 0.233 이상이 요구되었다.

FRP시트를 이용한 보강 철근콘크리트보의 휨 거동 (Flexural Behavior of Strengthened RC Beams Using FRP Sheets)

  • 박대효;부준성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.75-80
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    • 2001
  • This paper investigates the flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened with externally bonded fiber reinforced plastic (FRP) sheets is investigated in this work. FRP is attractive for strengthening the RC beams due to its good tensile strength, low weight, resistance to corrosion, and easy applicability. A simple and direct analytical procedure for evaluating the ultimate flexural capacity of FRP strengthened reinforced concrete (SRC) beams is presented using the equilibrium equations and compatibility of strains. Upper and lower limits of FRP sheet area to ensure the ductile behavior are established. A parametric study is conducted to investigate the effects of design variables such as sheet area, sheet stiffness and strength, concrete compression strength, and steel reinforcement ratio. The analytical procedure is compared with results of experimental data available in the literature.

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Analysis of the Mechanical Properties of High-Tension Performance Biochar Concrete Reinforced with PVA Fibers Based on Biochar Cement Replacement Ratio

  • Kim, Sangwoo;Lee, Jihyeong;Hong, Yeji;Kim, Jinsup
    • 대한토목학회논문집
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    • 제44권5호
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    • pp.603-613
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    • 2024
  • This study evaluated the mechanical properties of high-tension performance biochar concrete, focusing on the effects of varying biochar cement replacement ratios (0 %, 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, and 5 %). Mechanical properties, including compressive strength, tensile strength, and flexural strength, were tested. The results showed a general decrease in compressive strength with increasing biochar replacement, with significant reductions at 1 % to 3 % levels. PVA fiber reinforcement improved long-term compressive strength, particularly at higher biochar levels. Tensile and flexural strength also showed initial reductions with low biochar levels but improved at higher replacement levels. PVA fibers consistently enhanced tensile and flexural strength. SEM images confirmed the integration of biochar and PVA fibers into the cement matrix, enhancing microstructural density and crack resistance.

철근 콘크리트 연결보의 하중 전달 기구와 변형 능력 (The Mechanism of Load Resistance and Deformability of Reinforced Concrete Coupling Beams)

  • 홍성걸;장상기
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.113-123
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    • 2006
  • 콘크리트 부재의 내진설계에 있어 강도와 더불어 변형 능력은 중요한 요소이다. 연결보는 전단 지배 부재임에도 항복 이후 소성 변형을 요구하는 부재인데 본 연구에서는 연결보의 변형 능력에 대한 실험을 통해 변형 모형을 제시하였다. 일반적인 배근 형태를 가진 철근 콘크리트 연결보를 대상으로 단조하중실험을 수행하였다. 경간-깊이비, 휨 철근비, 전단 철근비를 변수로 하여 연결보의 거동을 평가하였다. 전단 지배 부재인 연결보는 아치작용과 트러스 작용으로 전단력에 대해 저항하는데 실험 결과를 통해 전단력을 두 작용의 구분과 항복 강도 발현 이후 소성 변형에 따른 두 작용의 구성비 변화에 대해 분석하였다. 실험결과에 기초한 전단 철근과 휨 철근의 변형률 분포 모형을 이용하여 휨 철근의 응력 상태를 산정하였다. 휨 철근의 부착-미끄러짐에 의해 결정되는 균열폭을 고려하는 연결보의 변형 모형을 제시하였다. 항복 상태는 휨 철근의 항복 시점으로 정의하였고, 극한 상태는 변형 증가에 따른 스트럿의 압축 강도 저하에 의해 결정되었다. 이 변형 모형은 변위기초설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

전단보강이 없는 강섬유보강 콘크리트 휨부재의 휨 및 전단강도의 평가 (Estimation of Flexural and Shear Strength for Steel Fiber Reinforced Flexural Members without Shear Reinforcements)

  • 오영훈;김정해
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.257-267
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    • 2008
  • 본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트 휨부재에 적용할 수 있는 휨강도 산정식과 전단강도 제안식을 분석하였으며, 보다 정확성과 안전성이 향상된 전단강도 산정식이 필요한 것으로 판단되어 새로운 전단강도 제안식을 도출하였다. 휨강도 산정식은 휨파괴한 36개의 실험체를 대상으로 검토해본 결과 기존의 콘크리트보에서 무시되는 콘크리트의 인장강도를 고려하는 것이 타당한 것으로 나타났으며, 제안된 휨강도 약산식은 실험 결과와 공칭휨강도 산정식과 비교할 때 양호한 수준의 강도 예측이 가능하다고 사료된다. 또한 본 연구에서 제안한 전단강도 산정식과 기존 연구자의 전단강도 제안식을 전단파괴한 실험체의 최대강도와 비교, 검토한 결과에 의하면, 본 연구의 제안식이 정확성과 안전성을 모두 확보하면서 전단강도를 예측하는 것으로 평가되었다.

연속지지 RC 깊은 보의 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율 (I) 모델 및 하중분배율의 제안 (Indeterminate Strut-Tie Model and Load Distribution Ratio of Continuous RC Deep Beams (I) Proposal of Model & Load Distribution Ratio)

  • 김병헌;채현수;윤영묵
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.3-12
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    • 2011
  • 철근콘크리트 깊은 보의 거동은 전단경간비, 휨철근비, 하중점과 지지점의 조건, 그리고 사용재료의 성질 등의 여러 변수간의 복합적인 역학관계로 인해 매우 복잡하다. 이 논문에서는 이러한 깊은 보의 거동 특성을 모두 반영하여 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계를 수행할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 현 스트럿-타이 모델 설계기준을 부정정 스트럿-타이 모델을 이용한 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계에 합리적으로 적용하기 위해 외부하중에 대한 단부 지지점 반력의 비인 반력분배율과 수직 트러스 메커니즘에 의해 전달되는 외부하중의 크기 즉 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율의 결정 시 연속지지 철근콘크리트 깊은 보의 전단에 대한 연성파괴거동을 확보하기 위하여 깊은 보의 전단저항 메커니즘을 구성하는 콘크리트 스트럿과 수직철근타이가 동시에 파괴된다는 전단평형철근비 개념을 도입하였으며, 다양한 수치해석 결과를 바탕으로 연속지지 깊은 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단경간비, 휨철근비, 그리고 콘크리트의 압축강도 등의 주요설계변수를 고려하였다. 이 논문의 후속편에서는 기존의 여러 설계방법들과 이 연구에서 제안한 방법을 이용하여 파괴실험이 수행된 다양한 종류의 연속지지 깊은 보의 강도를 평가하고, 이 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다.

비선형유한요소해석을 이용한 수직 스터럽이 있는 RC 짧은 보의 해석 (Analysis of Slender RC Short Beams(a/d<2.5) with Vertical Stirrups using Nonlinear FEM)

  • 정제평;김대중;김우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.259-264
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    • 2002
  • This paper describes an attempt to develop a unified design approach for reinforced concrete short beam failing in shear based on a Arch Factor. Designing for short beam in shear is not as straightforward as designing for flexure due to the complicated interdependency of the variables involved and to the nonexistence of a rational theory tn current design code. Shear failure of reinforced concrete beams with stirrups is influenced greatly because of the actual geometrical shape(a/d) of the concrete and flexural reinforcement steel ratio, stirrup reinforcement ratio and concrete compression strength, size effect etc. The objective of this paper is to present a pilot study to develop a simplified physical model for estimating shear behavior of reinforced concrete short beams. The Key idea incorporated with this model is the Arch factor, introduced by Kim and White.

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