본 연구는 전로슬래그를 콘크리트용 골재로 사용할 수 있는 가를 검토하기 위해서 수쇄슬래그에 전로슬래그를 중량비로 20%, 40%, 60%, 80%씩 혼합한 골재로 공시체를 제작하여 강도특성을 고찰하였다. 전로슬래그로 제작한 콘크리트의 슬럼프 값은 천연골재로 제작된 슬럼프 값보다 더 크게 나타났다. 또 수쇄슬래그에 전로슬래그를 혼입하여 제작된 콘크리트는 전로슬래그의 혼입율이 20%, 40%, 60%, 80%로 높아짐에 따라 팽창율도 0.007%, 0.014%, 0.043%, 0.19%로 각각 증가되었다. 따라서 비교적 안정성을 갖는 콘크리트를 제작하기 위해서는 수쇄슬래그와 전로슬래그의 혼입율을 60:40으로 하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 또, 수쇄슬래그에 전로슬래그를 혼입하여 만든 콘크리트의 압축강도 (${\sigma}_c$), 인장강도(${\sigma}_t$), 휨강도(${\sigma}_f$)간의 상관관계를 회귀분석하여 도출한 인장강도와 휨강도의 예측공식은 다음과 같다. ${\sigma}_t$ = 0.16952${\sigma}_c$ - 4.9313 ${\sigma}_f$ = 0.25727${\sigma}_c$ + 6.0528
The rotation capacities of the plastic hinges located at beam-ends are significantly reduced in traditional steel framed-tube structures (SFTSs) because of the small span-to-depth ratios of the deep beams, leading to the low ductility and energy dissipation capacities of the SFTSs. High-strength steel framed-tube structures with replaceable shear links (HSSFTS-RSLs) are proposed to address this issue. A replaceable shear link is located at the mid-span of a deep spandrel beam to act as a ductile fuse to dissipate the seismic energy in HSSFTS-RSLs. A 2/3-scaled HSSFTS-RSL specimen with a shear link fabricated of high-strength low-alloy Q355 structural steel was created, and a cyclic loading test was performed to study the hysteresis behaviors of this specimen. The test results were compared to the specimens with soft steel shear links in previous studies to investigate the feasibility of using high-strength low-alloy steel for shear links in HSSFTS-RSLs. The effects of link web stiffener spaces on the cyclic performance of the HSSFTS-RSLs with Q355 steel shear links were investigated based on the nonlinear numerical analysis. The test results indicate that the specimen with a Q355 steel shear link exhibited a reliable and stable seismic performance. If the maximum interstory drift of HSSFTS-RSL is designed lower than 2% under earthquakes, the HSSFTS-RSLs with Q355 steel shear links can have similar seismic performance to the structures with soft steel shear links, even though these shear links have similar shear and flexural strength. For the Q355 steel shear links with web height-to-thickness ratios higher than 30.7 in HSSFTS-RSLs, it is suggested that the maximum intermediate web stiffener space is decreased by 15% from the allowable space for the shear link in AISC341-16 due to the analytical results.
강-콘크리트 슬립실험으로 결정된 계면 계수값을 휨하중을 받는 콘크리트 충전강관 실험의 결과예측에 적용하여 콘크리트 충전강관의 계면거동과 구속효과를 평가하였다. 이를 위해 ${\phi}100mm$ 및 ${\phi}200mm$의 두 종류 강관 직경을 갖는 콘크리트 충전 강관(CFT)을 제작하여 휨 거동실험을 수행하였으며, 계면거동을 고려하는 유한요소 해석을 수행하여 거동을 예측하였다. 실험 및 해석결과의 분석을 통해 충전 콘크리트에 대한 강관의 구속효과는 강도의 계산에서 고려할 만한 정도의 영향성은 없는 것을 확인하였다. 또한, 강관과 충전콘크리트 간의 계면슬립변위는 하중 재하점 부근에서 가장 크게 발생하고 단부에 가까울수록 감소하며 전단지간 내의 계면에 작용하는 부착력이 단부에서 콘크리트의 압출을 억제함을 유한요소해석 결과를 통해 확인하였다.
이 연구에서는 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 휨거동을 평가한다. 이를 위하여 골재의 종류와 흡수율이 서로 다른 3개의 실험체를 제작하였다. 모든 실험체는 4점 가력을 받도록 계획하였으며, 전단의 영향이 크도록 전단경간비를 2.5로 계획하였다. 실험체의 모멘트-곡률 관계를 예측하기 위하여 인장증강효과를 고려한 비선형 휨해석을 수행하였으며, 실험체의 전체 거동을 평가하기 위하여 전단의 영향을 고려할 수 있는 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 실험결과, 흡수율 6%의 순환굵은골재를 사용한 실험체의 휨강도와 균열특성은 천연골재를 사용한 실험체와 서로 유사함을 확인할 수 있었다. 그리고 실험결과와 해석결과를 비교한 결과, 기존 해석방법을 이용하여 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 거동을 타당하게 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.
연속경간 강합성 플레이트 거더 및 박스 거더 단면을 현 도로교설계기준의 허용응력설계법(ASD)과 AASHTO-LRFD 설계기준에 근거하여 최근 교량설계핵심기술연구단을 중심으로 제안된 하중저항계수설계법으로 설계하였다. 두 방법으로 설계된 강거더 단면의 강재량과 구조성능을 분석하였으며, 휨파괴에 대한 신뢰도해석을 수행하고 신뢰도지수를 비교 및 분석하였다. ASD법으로 설계 시에는 현 도로교설계기준에 규정된 DB-24 및 DL-24 설계활하중을, LRFD법으로 설계 시에는 최근 국내 통행차량 측정결과 통계에 근거하여 제안된 설계활하중을 적용하였다. 3경간 연속교의 경간비를 4:5:4로 가정하고 중앙부 최대경간장은 30~80 m를 고려하였다. 두 방법으로 설계된 강합성거더 단면의 휨파괴에 대한 신뢰도해석은 국내에서 생산된 16,000여 구조용 강재 표본의 항복강도 통계적 특성이 반영된 휨저항강도의 통계를 이용하여 수행하였다.
An analytical method is proposed for the analysis of the reinforced concrete flexural beam subjected to high temperature. The analysis procedure for the material properties, in this study, is subdivided into two types; thermal properties for temperature distribution analysis and mechanical properties for structural analysis. Using F.D.M. and segmentation method, the program was made to predict the thermal behavior of RC beams during heating. In previous studies, the structural behavior of fire damaged RC beams was investigated though experiments. Comparing the result by program to the one by experiment, the comparison indicated that the proposed segmentation method for the thermal respose analysis present fairly a good agreement with experiment.
반복회수에 대한 하중-변형률 선도로부터 구산 잔류변형률의 비교 결과에서 피로하중하의 GFRP관의 강성은 GFRP관의 유리섬유의 적층수가 클수록 크게 나타났으며, 이러한 현상은 피로파괴 직전까지 나타났다. 아울러 본 피로실험 결과를 회귀분석하여 구한 S-N선도에 의하면 정적극한강도 백분율에 대한 피로강도는 GFRP관의 유리섬유 적층수가 증가할수록 증가하였으며, 유리섬유의 적층수가 15, 25, 35층인 GFRP관의 반복회수 200만회에 대한 피로강도는 정적극한강도는 각각 약 75.2%, 79.5%, 84.2%로 나타났다.
Recently, it has been studied for the application of nano-materials in the concrete. Applied a small amount of nano-materials can achieve the goal of high strength, high performance and high durability. The small addition of nano clay improves strength, thermal stability, and durability of concrete because of the excellent dispersion. The present study has investigated the effectiveness, when varying with the contents of nano clay, influencing the pull-out behavior of macro synthetic fibers in nano materials cement mortar. Pullout tests conducted in accordance with the Japan Concrete Institute (JCI) SF-8 standard for fiber-reinforced concrete test methods were used to evaluate the pullout performance of the different nano clay. Nano clay was added to the 0, 1, 2, 3, 4 and 5 % of cement weight. The experimental results demonstrated that the addition of nano clay led to improve the pull-out properties as of the load-displacement curve in the precracked and debonded zone. Also, the compressive strength, flexural strength and pullout performance and of Mix No. 1 and No. 2 increased up to the point when nano clay used increased by 2 and 3 % contents, respectively, but decreased when the exceeded 3 and 4 %, respectively. It was proved by verifying increase of the scratching phenomenon in macro synthetic fiber surface through the microstructure analysis on the surface of macro synthetic fiber.
Squat reinforced concrete walls require enough shear strength in order to promote flexural yielding, which creates the need for designers of an accurate method for strength prediction. In many cases, especially for existing buildings, strength estimates might be insufficient when more accurate analyses are needed, such as pushover analysis. In this case, estimates of load versus displacement are required for building modeling. A model is developed that predicts the shear load versus shear deformation of squat reinforced concrete walls by means of a panel formulation. In order to provide a simple, design-oriented tool, the formulation considers the wall as a single element, which presents an average strain and stress field for the entire wall. Simple material constitutive laws for concrete and steel are used. The developed models can be divided into two categories: (i) rotating-angle and (ii) fixed-angle models. In the first case, the principal stress/strain direction rotates for each drift increment. This situation is addressed by prescribing the average normal strain of the panel. The formation of a crack, which can be interpreted as a fixed principal strain direction is imposed on the second formulation via calibration of the principal stress/strain direction obtained from the rotating-angle model at a cracking stage. Two alternatives are selected for the cracking point: fcr and 0.5fcr (post-peak). In terms of shear capacity, the model results are compared with an experimental database indicating that the fixed-angle models yield good results. The overall response (load-displacement) is also reasonable well predicted for specimens with diagonal compression failure.
본 논문에서는 전편논문에서 제안한 부정정 스트럿-타이 모델 및 하중분배율 결정식을 ACI 318-05 스트럿-타이 모델 설계기준에 적용하여 파괴실험이 수행된 229개 단순지지 철근콘크리트 깊은 보의 극한강도를 평가하였다. 또한 229개 깊은 보의 극한강도를 실험식, 실험 전단강도모델에 기초한 설계기준, 이론 전단강도모델에 기초한 설계기준, 그리고 현 스트럿-타이 모델 설계기준 등으로 평가하고, 그 결과를 본 연구의 방법에 의한 결과와 비교분석하여 본 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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