In this paper spacing and width of flexural cracks in reinforced concrete beams are determined using two-dimensional finite element analysis. At early loading stages on the beam the primary crack spacing is based on the slip length, which is the development length required to resist the steel stress increment that occurs at a cracked section on the formation of the first flexural crack. A semi-empirical formula is presented in this paper for the determination of the slip length for a given beam. At higher load levels, the crack spacing is based on critical crack spacing, which is defined as the particular crack spacing that would produce a concrete tensile stress equal to the flexural strength of concrete. The resulting crack width is calculated as the relative difference in extensions of steel reinforcement and adjacent concrete evaluated at the cracked section. Finally a comparative study is undertaken, which indicates that the spacing and width of cracks calculated by this method agree well with values measured by other investigators.
This paper presents investigation of a three-dimensional (3-D) nonlinear finite element model analysis to examine the behavior of reinforced concrete beams strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) composites to enhance the flexural capacity and ductility of the beams. Three-dimensional nonlinear finite element models were developed between the internal reinforcement and concrete using a smeared relationship. In addition, bond models between the concrete surface and CFRP composite were developed using a smeared bond for general analyses and a contact bond for sensitivity analyses. The results of the FEA were compared with the experimental data on full-scale members. The results of two finite-element bonding models showed good agreement with those of the experimental tests.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
/
2001.04a
/
pp.189-196
/
2001
Recent days composite bridge deck is gaining attraction due to many advantages such as light weight, high strength, corrosion resistance, and high durability. In this study, composite sandwich deck models of hat, box, and triangular section type were fabricated by VARTM process. For those models, three point flexural test was carried out both in strong and weak axis. The experimental results are compared with each other to determine efficient section type. Also finite element analysis was performed and compared with experiments to verify analysis model. It has been demonstrated that composite sandwich deck can be used as bridge deck in the new construction and rehabilitation work.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.33
no.2
/
pp.483-493
/
2013
The high strength materials have been more widely used in a large reinforced concrete structures. It is known that the use of high strength material in RC structures give the benefits of the mechanical and durable properties, but the ductility decreases with an increase in the strength of the materials. In the design of a reinforced concrete beam, both the flexural strength and ductility need to be considered. So, it is necessary to assess accurately the ductility of the beam with high strength materials in order to ensure the ductility requirement in design. In this study, the effects of the material strength on the flexural behavior and curvature ductility factor of reinforcement concrete beam sections with various reinforcement conditions have been evaluated and a newly prediction formula for curvature ductility factor of RC beam has been developed considering the stress of compression reinforcement at ultimate state. The proposed predictions for the curvature ductility factor which is applicable to both singly and doubly reinforced concrete beam are verified by comparisons with other prediction formulas and the proposed formula offers fairly accurate within 9% error and consistent predictions for curvature ductility factor of reinforced concrete beam.
Park, Heeyoung;Lee, Junghun;Kwak, Byeongseok;Choi, Iehyun;Kim, Taewoo
International Journal of Highway Engineering
/
v.15
no.1
/
pp.1-9
/
2013
PURPOSES: The purpose of this study is to evaluate physical properties, durability, fatigue resistance, and long-term performance of poly-urethane concrete (PU) which can be possible application of thin layer on long-span orthotropic steel bridge and to check structural stability of bridge structure. METHODS : Various tests of physical properties, such as flexural strength, tensile strength, bond strength and coefficient of thermal expansion tests were conducted for physical property evaluation using two types of poly urethane concrete which have different curing time. Freezing and thawing test, accelerated weathering test and chloride ion penetration test were performed to evaluate the effect of exposed to marine environment. Beam fatigue test and small scale accelerated pavement test were performed to assess the resistance of PU against fatigue damage and long-term performance. Structural analysis were conducted to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system. RESULTS: The property tests results showed that similar results were observed overall however the flexural strength of PUa was higher than those of PUb. It was also found that PU materials showed durability at marine environment. Beam fatigue test results showed that the resistances of the PUa against fatigue damage were two times higher than those of the PUb. It was found form small scale accelerated pavement test to evaluate long-term performance that there is no distress observed after 800,000 load applications. Structural analysis to figure out structural stability of bridge structure and thin bridge deck pavement system indicated that bridge structures were needed to increase thickness of steel deck plate or to improve longitudinal rib shape. CONCLUSIONS: It has been known that the use of PU can be positively considered to thin layer on long-span orthotropic steel bridge in terms of properties considered marine environment, resistance of fatigue damage and long-term performance.
The ultimate bending strength and flexural ductility performance of longitudinally stiffened plate girders fabricated with mild steel were investigated utilizing nonlinear incremental finite element analysis. AASHTO LRFD (2002) design specifications were reviewed for possible application of longitudinally stiffened plate girders as compact sections. In order to investigate compact section requirements for plate girders with longitudinal stiffeners in webs, a number of full-scale plate girders were modeled and analyzed up to the collapse under pure bending condition. It was found that the slenderness of sub panel of the webs, the stiffness of longitudinal stiffeners, and the slenderness of compression flanges are key parameters governing the flexural ductility of the plate girders. It was also found from finite element analysis that longitudinally stiffened plate girder sections can satisfy compact section requirements both in full plastic moment capacity and flexural ductility requirement. New design equations have been proposed for longitudinally stiffened plate girders to be treated as compact sections.
With regard to economic efficiency, composite fix beams are widely used to pass longitudinal shear forces across the interface. The current knowledge of the composite beam load-slip activity and shear capability are restricted to data from measurements of push-off. Modelling and analysis of the composite beams based on Euro-code 4 regarding to shear, bending, and deflection under differing loads were carried out using Finite Element through an efficient computer simulation and the final loading and sections capacity based on the failure modes was analysed. In bending, the section potential was increased by an improvement of the strength in both steel and concrete, but the flexural and compressive resistance growth is very weak (3.2% 3.1% and 3.0%), while the strength of the concrete has increased respectively from 25 N/mm2 to 30, 35, and 40 N/mm2 compared to the increment of steel strength by 27% and 21% when it was raised from 275 to 355 and 460 N/mm2, respectively. It was found that the final flexural load capacity of fix beams was declined with increase in the fix beam span for both three steel strength. The shear capacity of sections was remained unchanged at constant steel strength and different length, but raised with final yield strength increment of steel sections by 29%, and 67% when it was raised from 275 N/mm2 to 355 N/mm2 and 460 N/mm2, respectively.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.10
no.5
s.51
/
pp.85-97
/
2006
Capacity design is to guarantee ductile failure of whole bridge system by preventing brittle failure of columns and any other structural elements until the columns develope fully enough plastic deformation capacity. This concept has been explicitly regulated in most bridge design specifications of foreign countries except the current Korea Bridge Design Specifications. In the capacity design, the transformed shear force from flexural overstrength of reinforced concrete column is used as the design lateral shear force for shear design of columns and design of footings and piles. Different calculating methods are adopted by the design specifications, since the variability of material strength and construction circumstances of the local regions should be considered. This paper proposed material overstrength factors by investigating 3,407 reinforcing bar data and 5,405 concrete compressive strength data collected in Korean construction sites. It also proposed calculating procedures for flexural overstrength of reinforced concrete columns using the material overstrength. Finally, overstrength factor was proposed as 1.5 by investigating 1,500 column section data from moment-curvature analysis using the material overstrength.
Shin, Bum Sik;Shin, Jin Wook;Jeun, Joon Pyo;Kim, Hyun Bin;Oh, Seung Hwan;Kang, Phil Hyun
Journal of Radiation Industry
/
v.5
no.2
/
pp.137-143
/
2011
Epoxy resins are widely used as high performance thermosets in many industrial applications, such as coatings, adhesives and composites. Recently, a lot of research has been carried out in order to improve their mechanical properties and thermal stability in various fields. Carbon nanotubes possess high physical and mechanical properties that are considered to be ideal reinforcing materials in composites. CNT-reinforced epoxy system hold the promise of delivering superior composite materials with their high strength, light weight and multi functional features. Therefore, this study used multi-walled carbon nanotubes (MWNT) and gamma rays to improve the mechanical and thermal properties of epoxy. The diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) as epoxy resins were cured by gamma ray irradiation with well-dispersed MWNTs as a reinforcing agent and triarylsulfonium hexafluoroantimonate (TASHFA) as an initiator. The flexural modulus was measured by UTM (universal testing machine). At this point, the flexural modulus factor exhibits an upper limit at 0.1 wt% MWNT. The thermal properties had improved by increasing the content of MWNT in the result of TGA (thermogravimetric analysis). However, they were decreased with increasing the radiation dose. The change of glass transition temperature by the radiation dose was characterized by DMA (dynamic mechanical analysis).
This paper presents an investigation into the flexural behavior of reinforced concrete (RC) beams retrofitted by ultra-high performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) layers. The experimental study has been conducted in two parts. In the first part, four methods of retrofitting with UHPFRC layers in both the up and down sides of the beams have been proposed and their efficiency in the bonding of the normal concrete and ultra-high performance fiber-reinforced concrete has been discussed. The results showed that using the grooving method and the pre-casted UHPFRC layers in comparison with the sandblasting method and the cast-in-place UHPFRC layers leads to increase the load carrying capacity and the energy absorption capacity and causes high bond strength between two concretes. In the second part of the experimental study, the tests have been conducted on the beams with single UHPFRC layer in the down side and in the up side, using the effective retrofitting method chosen from the first part. The results are compared with those of non-retrofitted beam and the results of the first part of experimental study. The results showed that the retrofitted beam with two UHPFRC layers in the up and down sides has the highest energy absorption and load carrying capacity. A finite element analysis was applied to prediction the flexural behavior of the composite beams. A good agreement was achieved between the finite element and experimental results. Finally, a parametric study was carried out on full-scale retrofitted beams. The results indicated that in all retrofitted beams with UHPFRC in single and two sides, increasing of the UHPFRC layer thickness causes the load carrying capacity to be increased. Also, increases of the normal concrete compressive strength improved the cracking load of the beams.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.