• 제목/요약/키워드: flexural rigidity

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Effective flexural rigidities for RC beams and columns with steel fiber

  • Bengar, Habib Akbarzadeh;Kiadehi, Mohammad Asadi;Shayanfar, Javad;Nazari, Maryam
    • Steel and Composite Structures
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    • 제34권3호
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    • pp.453-465
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    • 2020
  • Influences of different variables that affect the effective flexural rigidity of reinforced concrete (RC) members are not considered in the most seismic codes. Furthermore, in the last decades, the application of steel fibers in concrete matrix designs has been increased, requiring development of an accurate analytical procedure to calculate the effective flexural rigidity of steel fiber reinforced concrete (SFRC) members. In this paper, first, a nonlinear analytical procedure is proposed to calculate the SFRC members' effective flexural rigidity. The proposed model's accuracy is confirmed by comparing the results obtained from nonlinear analysis with those recorded from the experimental testing. Then a parametric study is conducted to investigate the effects of different parameters such as varying axial load and steel fiber are then investigated through moment-curvature analysis of various SFRC (normal-strength concrete) sections. The obtained results show that increasing the steel fiber volume percentage increases the effective flexural rigidity. Also it's been indicated that the varying axial load affects the effective flexural rigidity. Lastly, proper equations are developed to estimate the effective flexural rigidity of SFRC members.

다층 층간분리된 복합적층보의 휨강성 감소 (Flexural Rigidity Reduction of Multi-Delaminated Composite Beams)

  • 박대효;백재욱;조백순
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.233-244
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    • 2001
  • 본 연구에서는 다층 층간분리된 복합보의 휨강성 감소를 고찰하였다. 휨강성 감소를 평가하기 위해서 이론해석을 수행하였다. 층간분리가 복합보에 휨강성 감소에 주는 영향을 고찰하기 위해서 지배운동방정식이 유도되었고, 층간분리된 각각의 분할보는 연속조건을 이용한 반복관계를 이용하여 구해졌다. 복합적층보에 층간분리가 여러 층에서 발생한 경우에 대해 다양한 적층순서와 여러 가지 형태의 층간분리 형상으로 모델링하여 결과를 비교하였다. 다층 층간분리가 존재하는 적층복합보의 휨강성을 평가하는데 있어서 본 연구는 유용하게 활용될 수 있다.

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단면구성요소(斷面構成要素)에 관(關)한 목질복합(木質複合) I및 Box형 보의 구조적(構造的) 성능(性能) 분석(分析) (I) (Analysis of Structural Performance of Wood Composite I and Box Beam on Cross Section Component (I) - Calculation and Analysis of Flexural Rigidity and Deflection -)

  • 오세창;이필우
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.40-55
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    • 1991
  • To investigate the influence of cross section geometries on the behavior of composite beams in the case of small span to depth ratio and deep beams. the static flexural behavior of composite I-beams and Box- beams was evaluated. 12 types of composite I -beams composed of LVL flanges and particleboard or plywood web and 3 types of composite Box-beams composed of LVL flanges and plywood web were tested under one-point loading. The load-deflection curves were almost linear to failure, therefore, the behavior of tested composite beams was elastic. The theoretical flexural rigidity of composite beams was calculated and compared with observed flexural rigidity. The highest value was found in I-W type beams and the lowest value was found in G-P type beams. The difference between theoretical and observed flexural rigidity was small. Theoretical total deflection of tested composite beams was calculated using flexural rigidity and compared with actual deflection. Shear deflection of these beams was evaluated by the approximation method, solid crosss section method and elementary method. The difference between actual deflection and expected deflection was not found in D, E and F type beams. This defference was small in G, H and I type beams or Box-beam.

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Al Shee/CFRP 다적층 하이브리드 복합재료의 굴곡강도에 미치는 카본섬유 체적률 및 배열방향 영향 (The Influence of Volume Fraction and Fiber Orientation of CERP Layer on Flexural properties of A17075/CFRP Multi-Layered Hybrid Laminate Material)

  • 유재환
    • 한국안전학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.31-35
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    • 2004
  • The A17075/CFRP multi-layered hybrid laminate material consists of the alternating A17075-T6 sheets and carbon/epoxy prepregs of M40 fade. The influence of volume fraction and fiber orientation of A17075/CFRP layer on flexural properties of A17075/CFRP laminate alternating A17075-T6 and carbon/epoxy prepreg was investigated. The results obtained from the experimental analysis are as follows: 1. In the $0^{\circ}$ fiber orientation, the mont of increase of the flexural rigidity was $20.5\%$ at the $26.5\%$ volume fraction and $38.0\%\;at\;the\;35.7\%$ volume fraction compared with the flexural rigidity level(20.0GPa) of the $10\%$ volume fraction of CFRP. 2. In the $\pm45^{\circ}$ fiber orientation the amount of decrease of the flexural rigidity was $23.5\%\;at\;the\;20.0\%$ volume fraction and $31.5\%\;at\;the\;33.3\%$ volume fraction compared with the flexural rigidity level of the $10\%$ volume fraction of CFRP. 3. In the $0^{\circ}$ fiber orientation, the flexural strength was 481.5MPa at the $10\%$ volume fraction of CFRP and 583.8MPa at the $26.5\%$ volume fraction and 653.7MPa at the $35.7\%$ volume faction. 4. In the $\pm45^{\circ}$ fiber orientation, the flexural strength was 354.0MPa at the $20.0\%$ volume fraction of CFRP and 340.5MPa at the $33.3\%$ volume fraction.

강진 대비 굽힘 강성 향상을 위한 밸브지지대 형상 설계 (Valve Support Design for Improved Flexural Rigidity Against Strong Earthquake)

  • 김대진;김형은;석창성
    • 한국안전학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.75-80
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    • 2017
  • In this study, seismic performance of various types of valve supports in terms of flexural rigidity are evaluated by FEA using equivalent static load method. Flexural rigidity of the existing two types of valve supports can be effectively improved by simply adding one more bracket on the other side of support. New types of polygonal valve supports with a concept of fully stressed beam theory are suggested and it is verified that the new supports are rigid enough to withstand stronger earthquake which we should be prepared for.

대심도 굴착면 지지를 위한 2열 겹침말뚝의 휨 강성에 관한 연구 (A Study on Flexural Rigidity of Two-row Overlap Pile Wall for Deep Excavation Support)

  • 최원혁;나유성;김범주
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.33-43
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    • 2018
  • 2열 겹침말뚝벽체는 30m 이상의 대심도에 적용 가능한 고강성의 주열말뚝으로서 동시에 연속성을 확보하여 차수벽이 되는 흙막이 벽체를 목표로 현재 개발 중에 있는 공법이다. 본 연구에서는 그러한 2열 겹침말뚝벽체의 최적 단면을 결정하는데 필요한 기초 데이터를 확보할 목적으로 여러 조건으로 가능한 시공 단면에 대하여 이론적 방법과 수치해석을 통해 각각의 휨 강성 특성을 조사하고, 이를 기존의 전형적인 CIP 및 SPW 단면의 휨 강성과 비교, 분석하였다. 그 결과, 말뚝 간 겹침길이가 커질수록 휨 강성이 감소하나 말뚝 주열수, 즉 1열과 2열 말뚝 간 휨 강성의 현저한 차이에 비해서는 그 차이가 미미한 것으로 나타났고 또한, 2열 겹침말뚝에서 보강재 종류와 말뚝개당 사용 개수가 휨 강성 크기에 미치는 영향은 겹침길이 차이에 따른 영향보다도 작은 것으로 나타났다. 따라서, 벽체의 구조적 성능 관점에서 본다면 2열 겹침말뚝벽체는 말뚝 간 겹침부 크기와 사용 보강재의 종류, 갯수에 크게 상관없이 대심도용 흙막이 벽체로 기존 공법인 CIP나 SPW 등에 비해 월등히 우수한 성능을 갖춘 것으로 파악되었다.

A new cable force identification method considering cable flexural rigidity

  • Wang, Long;Wu, Bo;Gao, Junyue;Shi, Kairong;Pan, Wenzhi;He, Zhuoyi;Ruan, Zhijian;Lin, Quanpan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제68권2호
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    • pp.227-235
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    • 2018
  • Cables are the main load-bearing members of prestressed structure and other tensegrity structures. Based on the static equilibrium principle, a new cable force identification method considering cable flexural rigidity is proposed. Its computational formula is derived and the strategy to solve its implicit formula is introduced as well. In order to improve the reliability and practicality of this method, the influence of the cable flexural rigidity on cable force identification accuracy is also investigated. Through cable force identification experiments, the relationships among certain parameters including jacking force, jacking displacement, initial cable force, and sectional area (flexural rigidity) are studied. The results show that the cable force calculated by the proposed method considering flexural rigidity is in good agreement with the finite element results and experimental results. The proposed method with high computational accuracy and resolution efficiency can avoid the influences of the boundary condition and the length of the cable on calculation accuracy and is proven to be conveniently applied to cable force identification in practice.

콘크리트 슬래브궤도의 휨강성 평가를 위한 비파괴 탄성파 기법의 개발 (Development of a Nondestructive Seismic Technique for Flexural Rigidity of Concrete Track as Slab Displacement Index)

  • 조미라;조성호;이일화
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6D호
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    • pp.905-913
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    • 2008
  • 최근 고속전철의 자갈도상에 대한 대안으로 콘크리트 슬래브궤도가 도입되어 고속전철 신규노선에 시공되고 있다. 콘크리트 슬래브궤도는 자갈도상에 비해 내구성, 유지관리 측면에서의 경제성, 열차운행의 안정성 등의 측면에서 우위에 있지만, 우수 및 지하수로 인한 노반강성의 저하, 연약한 원지반의 침하 등으로 인한 슬래브궤도의 처짐은 열차안정성에 치명적인 결함이 된다. 본 연구에서는 슬래브궤도의 처짐 지표로서 슬래브궤도의 휨강성을 설정하고, 슬래브궤도의 휨강성을 2차원 영상으로 표현할 수 있는 FRACTAL (Flexural-Rigidity Assessment of Concrete Tracks by Antisymmetric Lamb Waves) 기법이라는 비파괴 탄성파 기법을 제안하였다. 이론적 근거 확보를 위하여 콘크리트 슬래브궤도에서의 탄성파 시험을 수치해석적으로 모사하여 영향인자 연구를 수행하였고, FRACTAL 기법의 적용성 평가를 위하여 실제 고속전철 슬래브궤도에 적용하여 보았다. 그리고 FRACTAL 시험측선과 동일 측선에서 Impulse-Response 기법과 인접지반에서 전기비저항시험을 수행하여, FRACTAL 기법의 신뢰성을 검증하였다.

RC 띠장-철골 보 접합부의 고정도에 따른 SPS 지하복합골조 거동 해석 (Analysis of Behaviors of SPS Underground Composite Frames Considering the Rigidity of RC Wale-Steel Beam Joint)

  • 김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.243-250
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    • 2004
  • SPS 공법에서 철골보는 가설상태에서 띠장을 지지하는 버팀대로 사용되며, 시공후 구조물에서 휨재의 역할을 한다. 기존 실험연구결과에서 RC 띠장-철골보 접합부는 소정의 휨강성을 갖는다고 보고하고 있다. 본 연구에서는 SPS 공법으로 시공된 지하복합골조에 대하여 RC 띠장-철골보 스터드 접합부의 고정도에 따른 거동을 평가하기 위하여 비선형 해석을 실시하였다. 해석변수는 시공단계, 횡력의 크기, RC 띠장-철골보 접합부의 고정도 등이다. 해석결과에서 골조의 항복과정, 보 중앙부 휨모멘트 및 처짐에 대한 접합부의 고정도의 영향을 보여준다.

크리프에 의한 철근콘크리트 보의 처짐 예측 (Prediction of Deflection of Reinforced Concrete Beams due to Creep)

  • 이상순;김용빈;김진근;이수곤
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.253-260
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    • 1998
  • 본 논문에서는 장기지속하중을 받는 철근콘크리트 보의 처짐을 계산하는 방법을 제안하였다. 균열단면에 대하여 적합조건 및 평형조건을 적용하여 크리프에 의한 중립축의 변화를 계산하는 효율적인 알고리즘을 제시하였으며, 이 값을 이용하여 임의의 시간에서의 휨강성을 유도하였다. 그리고 유사한 방법으로 비균열단면에서의 휨강성을 계산하고 균열단면과 비균열단면에서 각각 계산된 휨강성을 사용하여 ACI규준식의 유효단면 2차모멘트를 계산하는 것과 유사한 방법으로 휨강성을 계산하여 지속하중을 받는 철근콘크리트 보의 처짐을 예측하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법과 기존의 실험결과를 비교하여 볼 때, 제안된 방법이 장기지속하중을 받는 철근콘크리트보의 처짐을 잘 예측하였다.