• 한국지진공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.351-360
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• 2016

In regions of low-to-moderate seismicity, various types of lap splices are used for longitudinal reinforcement of columns at the plastic hinge zones. The seismic performance of such lap spliced columns, such as strength, deformation capacity, and energy dissipation, is affected by material strengths, longitudinal re-bar size, confinement of hoops, lap splice location, and lap splice length. In the present study, cyclic loading tests were performed for columns using three types of lap splices (bottom offset bar splice, top offset bar splice, and splice without offset bend). Lap splice length($40d_b$ and $50d_b$) was also considered as test parameters. Ties with 90-degree end hooks were provided in the lap splice length. The test results showed that strength, deformation capacity, and energy dissipation of columns significantly differed depending on the details and the length of lap splices. The bottom offset bar splice showed high ductility and energy dissipation but low strength; on the other hand, the top offset bar splice and the splice without offset bend showed high strength but moderate ductility and energy dissipation.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제37권1호
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• pp.95-110
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• 2011

This paper presents a tri-uniform bond stress model for predicting the lap splice strength of reinforcing bar at the critical bond splitting failure. The proposed bond distribution model consists of three zones, namely, splitting zone, post-splitting zone and yielding zone. In each zone, the bond stress is assumed to be constant. The models for bond strength in each zone are adopted from previous studies. Combining the equilibrium, strain-slip relation and the bond strength model in each zone, the steel stress-slip model can be derived, which can be used in the nonlinear frame analysis of the column. The proposed model is applied to derive explicit equations for predicting the strength of the lap splice strengthened by fiber reinforced polymer (FRP) in both elastic and post-yield ranges. For design purpose, a procedure to calculate the required FRP thickness and the number of FRP sheets is also presented. A parametric investigation was conducted to study the relation between lap splice strength and lap splice length, number and thickness of FRP sheets and the ratio of concrete cover to bar diameter. The study shows that the lap splice strength can be enhanced by increasing one of these parameters: lap splice length, number or thickness of FRP sheets and concrete cover to bar diameter ratio. Verification of the model has been conducted using experimental data available in literature.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.155-156
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• 2019

Because of the congestion problems, the high-strength reinforcements are expected to be used in nuclear power plant structures in the near future. According to ACI 349-13, lap splices of high-strength(550MPa) bars can be used but it is expected that lap splice length of reinforcement will be increased significantly. The increased lap splice length will be lead to increase in construction cost & period and to problems of other bar congestions. Therefore, this study will analyze the economic feasibility on mechanical splice of high-strength reinforcement used nuclear power plant structures instead of lap splice.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.120-123
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• 2004

The lap splice lengths of deformed steel reinforcing bars and GFRP bars were experimentally compared using beam specimens. The purpose was to evaluate the length required of the GFRP bar to develop strength at least equivalent to the conventional steel reinforcing bar. The main test variable was the lap splice length: 10, 20, 30 $d_b$ for the deformed steel bars and 20, 30, 40 $d_b$ for the GFRP bars. Two different types of GFRP bars were tested: (1) one with spiral-type deformation and (2) plain round bars. Elastic modulus was about 1/5 of the steel bars while the tensile strength was about 690 MPa for the GFRP bars. Nominal diameter of the GFRP bars and steel bars was 12.7 and 13 mm, respectively. Normal strength concrete (28-day $f_{cu}$ = 30 MPa) was used. For the conventional steel bars (SD400 grade), strength over 400 MPa in tension was developed using the lap splice length of 20 and 30 $f_{cu}$. Only $87\%$ of the nominal yield strength was reached with the lap splice length of 10 $d_b$. For the spiral-type deformed GFRP bars with $40-d_b$ lap splice length, 440 MPa in tension was determined. The maximum tensile strength developed of the GFRP bars with smaller lap splice lengths decreased. The plain GFRP bar was not effective in developing the tensile strength even with $40-d_b$ lap splice length. Development of the cracks on beam surface was clearly visible for the beams reinforced with the GFRP bars. Mid-span deflections, however, were significantly smaller than the comparable beams with conventional steel bars indicating potential ductility problem.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.389-400
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• 2009

현행 기준식에 따르면 초고강도 콘크리트에서는 철근 인장이음길이보다 압축이음길이가 더 길어지는 현상 이 발생된다. 횡보강근의 영향을 반영하면 이러한 경향은 더욱 심화된다. 실제 구조물에서 반드시 존재하는 횡보강근과 철근 지름의 영향을 40, 60 MPa 콘크리트에 대한 압축이음 실험을 통해 강도와 거동 특성을 분석하였다. 지름 22, 29 mm 에 대한 실험 결과 철근 지름의 영향은 없는 것으로 나타났다. 가는 지름의 철근에서는 이음강도의 증진이 기대될 수 있으나, 압축철근에는 주로 큰 지름의 철근이 사용되므로 압축이음에서는 철근 지름의 효과를 고려할 필요가 없을 것 으로 판단된다. 횡보강근이 있는 압축이음강도는 현행 설계기준과 비교할 때 100% 이상 크므로 횡보강근을 고려한 새 로운 설계기준식의 정립이 필요하다. 지압은 이음 단부에 배근된 횡보강근에 의해서만 강도가 향상되며, 이음구간에 배 근된 횡보강근에는 무관하다. 횡보강근량이 많을수록 부착에 의해 발현되는 강도는 거의 선형적으로 증가하며, 이음단 부에만 횡보강근을 배근해도 부착강도가 6% 향상되었다. 횡보강근이 배근된 경우 부착에 의해 발현되는 강도는 인장이 음에 비해 동등하거나 더 낮아지므로, 인장이음에 비해 압축이음의 강도 증진은 단부 지압 효과로만 설명될 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.291-302
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• 2009

현행 기준식에 따르면 초고강도콘크리트에서는 철근 인장이음길이보다 압축이음길이가 더 길어지는 현상이 발생된다. 초고강도콘크리트의 경제적 실용화를 위해 합리적인 압축이음강도의 평가가 필요하다. 이를 위해 압축이음의 거동 특성을 분석하고 영향인자를 도출하였으며, 설계강도 40, 60 MPa 콘크리트에 대한 압축이음 실험을 수행하였다. 압축이음강도는 부착과 지압으로 구성되고, 부착과 지압의 복합 거동에 의해 발현되므로, 압축이음 거동특성 및 강도평가를 위해서는 부착과 지압이 함께 존재하는 상태에서의 연구가 수행되어야한다. 인장이음과 달리 압축이음은 이음길이가 짧고 지압의 존재로 인해 콘크리트 강도의 영향이 크다. 실험결과 압축이음강도는 콘크리트의 제곱근에 비례하는 것으로 평가되었다. 부착과 지압 모두 주변 콘크리트의 응력상태에 따라 결정되는데, 콘크리트의 축방향 응력이 높기 때문에 철근 순간격 증가에 따른 이음강도 증가는 거의 없다. 지압강도는 이음길이와 철근 순간격에 무관하며, 콘크리트 강도의 제곱근의 함수로 표현할 수 있다. 파괴양상이 측면파열파괴와 유사하므로 지압강도는 앵커의 측면파열파괴 강도식을 활용하여 평가가 가능하다. 부착에 의해 발현되는 강도는 인장이음의 경우와 유사하므로, 인장이음강도에 비해 향상된 압축이음강도는 단부 지압효과로 설명될 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1081-1084
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• 2008

고강도 콘크리트의 적용 확대에 반해, 현행 철근의 정착 및 이음 산정식은 70MPa 미만의 콘크리트로 한정되어 있으며, 50MPa 이상에서는 압축이음길이가 인장이음보다 길어지는 현상이 발생하는 등 관련 기술이 미비한 상태이다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트에서 콘크리트 압축강도, 철근간격, 직교방향 보강 철근의 위치와 보강량에 따른 철근 압축이음내력 특성을 평가하였다. 압축이음된 22mm 철근을 주근으로 가지는 총 64개의 기둥 실험체를 제작하여, 단조 일축 압축 하중을 파괴 시 까지 재하하여 실험을 수행하였다. 실험결과 콘크리트의 압축강도, 압축 이음 길이, 철근간격 및 직교방향 보강 철근 등이 철근의 압축이음 내력을 결정하는 주요한 요소로 작용하는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.401-408
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• 2009

초고강도콘크리트의 개발에 따라 철근 압축이음에 대한 연구 필요성이 높아지고 있다. 40여년 전의 연구를 바탕으로 한 현재의 압축이음 설계기준으로는 향상된 강도를 제대로 활용할 수 없으며, 특히 압축이음길이가 인장이음 길이보다 길어지는 기현상(奇現象)이 발생되어 실무의 혼란을 초래하기도 한다. 이러한 현상은 현행 설계기준에서 콘크 리트 강도와 횡보강근의 영향을 고려하지 않기 때문이다. 본 연구에서는 51개 실험체의 결과를 바탕으로 40부터 70MPa 까지 콘크리트에 대한 압축이음길이 설계식을 제안하였다. 실험 결과를 통해 도출된 압축이음의 영향 인자들을 분석하 여 이음강도식의 기본형을 만들었다. 실험 결과에 대한 비선형 회귀분석을 통해 압축이음강도 평가식을 마련하고, 5% 분위수 개념을 통해 설계기준이음강도를 설정하고 압축이음길이 설계식을 도출하였다. 이 연구에서 제안된 압축이음길 이 설계식을 이용하여 고강도콘크리트에서 압축이음길이가 인장이음길이보다 길어지는 이상 현상을 해소할 수 있다. 더 불어 제안된 압축이음길이 설계식은 통계적 기법에 기반을 두어 재료강도와 동일한 수준의 신뢰성을 확보할 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.571-572
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• 2009

초고강도 콘크리트의 개발에 따라 철근 압축이음에 대한 연구 필요성이 높아지고 있다. 현행 설계 기준에서 콘크리트강도와 횡보강근의 영향을 고려하지 않기 때문에 압축이음길이가 인장이음길이보다 길어지는 기현상(奇現象)이 발생한다. 본 연구에서는 51개 실험체의 결과를 바탕으로 40MPa부터 70MPa까지 콘크리트에 대한 압축이음길이 설계식을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 압축이음길이 설계식을 이용하여 고강도 콘크리트에서 압축이음길이가 인장이음길이보다 길어지는 이상 현상을 해소할 수 있다. 더불어 제안된 압축이음길이 설계식은 통계적 기법에 기반을 두어 재료강도와 동일한 수준의 신뢰성을 확보할 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.855-858
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• 2008

초고강도 콘크리트의 개발에 따라 철근 압축이음에 대한 연구 필요성이 높아지고 있다. 인장이음과 마찬가지로 압축이음에서도 이음길이와 콘크리트 강도가 가장 큰 영향인자가 되며, 다음으로 압축이음에 영향을 주는 요인으로는 횡방향 보강근과 철근 지름이다. 횡방향 보강근은 이음부에서 발생된 인장응력에 저항하며, 인장이음에서는 철근 순간격 또는 피복두께와 동일한 역할을 수행하는 것으로 평가된다. 휨부재의 인장측에 주로 적용되는 인장이음은 슬래브처럼 횡보강근이 없는 경우도 있다. 그러나 압축이음이 적용되는 부재는 높은 축력이 작용되는 수직부재로, 압축 주근의 좌굴방지, 코어 콘크리트의 구속, 그리고 전단강도의 발현을 위해 횡보강근이 배근된다. 이를 활용함으로써 보다 경제적인 설계가 가능해진다. 본 연구에서는 실제 구조물에서 필연적으로 발생되는 횡방향 보강근에 대한 압축이음의 거동과 강도 특성을 실험을 통해 규명하고자 한다.