This paper experimentally and analytically elucidates the shear behavior and shear bearing capacity of partially prefabricated steel reinforced concrete (PPSRC) columns and hollow partially prefabricated steel reinforced concrete (HPSRC) columns. Seven specimens including five PPSRC column specimens and two HPSRC column specimens were tested under static monotonic loading. In the test, the influences of shear span aspect ratio and difference of cast-in-place concrete strength on the shear behavior of PPSRC and HPSRC columns were investigated. Based on the test results, the failure pattern, the load-displacement behavior and the shear capacity were focused and analyzed. The test results demonstrated that all the column specimens failed in shear failure mode with high bearing capacity and good deformability. Smaller shear span aspect ratio and higher strength of inner concrete resulted in higher shear bearing capacity, with more ductile and better deformability. Furthermore, calculation formula for predicting the ultimate shear capacity of the PPSRC and HPSRC columns were proposed on the basis of the experimental results.
This paper presents the results of an experimental study on the residual behavior of reinforced recycled aggregate concrete (RRAC) beam-columns after exposure to elevated temperatures. Two parameters were considered in this test: (a) recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentages (i.e. 0, 30, 50, 70 and 100%); (b) high temperatures (i.e. 20, 200, 400, 600, and 800℃). A total of 25 RRAC short columns and 32 RRAC beams were conducted and subjected to different high temperatures for 1 h. After cooling down to ambient temperature, the following basic physical and mechanical properties were then tested and discussed: (a) surface change and mass loss ratio; (b) strength of recycled aggregate concrete (RAC) and steel subjected to elevated temperatures; (c) bearing capacity of beam-columns; (d) load-deformation curve. According to the test results, the law of performance degradation of RRAC beam-columns after exposure to high temperatures is analyzed. Finally, introducing the influence coefficient of RCA replacement percentage and high temperatures, respectively, to correct the calculation formulas of bearing capacity of beam-columns in Chinese Standard, and then the residual bearing capacity of RRAC beam-columns subjected elevated temperatures is calculated according to the modified formulas, the calculated results are in good agreement with the experimental results.
The axial compressive strength of unidirectional FRP is generally quite lower than its axial tensile strength. This fact decreases the advantages of FRP as main load bearing member in engineering structure. In order to restrain the lateral expansion and splitting of GFRP, and accordingly heighten its axial compressive bearing capacity, a project that to confine GFRP pole with surrounding CFRP sheet is suggested in the present study. The Experiment on the CFRP sheet confined GFRP poles showed that a combined structure of high bearing capacity was attained. Basing on the experiment research a theoretical iterative calculation approach is suggested to predict the ultimate axial compressive stress of the combined structure, and the predicted results agree well with the experimental results. Then the influences of geometrical parameters on the ultimate axial compressive stress of the combined structure are also analyzed basing on this approach.
Li Li;Yapeng Qin;Mingli Cao;Junfeng Guan;Chaopeng Xie
Computers and Concrete
/
제31권3호
/
pp.197-206
/
2023
In this paper, the bending performance of a MSFRHPC (containing steel fiber, polyvinyl alcohol (PVA) fiber, and CW)-reinforced beam was studied for the first time. Introducing a multiscale fiber system increased the first crack load (up to 150%), yield load (up to 50%), and peak load (up to 15%) of reinforced beams. The multiscale fiber system delays cracking of the reinforced beam, reduces crack width of the reinforced beam in normal use, and improves the durability of the beam. Considering yield load and peak load, the reinforcing effect of multiscale fiber on the high-reinforcement ratio beam (1.00%) is better than that on the low-reinforcement ratio beam (0.57%). Introducing fibers slowed the development of cracks in the reinforced beam under bending. With the added hybrid fiber, the deformation concentration of reinforced beams after yield was more significant with concentration in 1 or 2 cracks. A model for predicting the flexural capacity of MSFRHPC-reinforced beams was proposed, considering the action of multiscale hybrid fibers. This research is helpful for structure application of MSFRHPC-containing CW.
The compressive behavior of special-shaped concrete filled tube (CFT) mega column coupled with multiple cavities is studied by testing six columns subjected to cyclically uniaxial compressive load. The six columns include three pentagonal specimens and three hexagonal specimens. The influence of cavity construction, arrangement of reinforcement, concrete strength on failure feature, bearing capacity, stiffness, and residual deformation is examined. Experimental results show that cavity construction and reinforcements make it possible to form a combined confinement effect to in-filled concrete, and the two groups of special-shaped CFT columns show good elastic-plastic compressive behavior. As there is no axial bearing capacity calculation method currently available in any Code of practice for special-shaped CFT columns, values predicted by normal CFT column formulas in GB50936, CECS254, ACI-318, EC4, AISCI-LRFD, CECS159, and AIJ are compared with tested values. The calculated values are lower than the tested values for most columns, thus the predicted bearing capacity is safe. A reasonable calculation method by dividing concrete into active and inactive confined regions is proposed. And high accuracy shows in estimating special-shaped CFT columns either coupled with multiple cavities or not. In addition, a finite element method (FEM) analysis is conducted and the simulated results match the test well.
This paper presents experiment and bearing capacity analyses of steel dual-lintel column (SDC) joints in Chinese traditional style buildings. Two SDC interior joints and two SDC exterior joints, which consisted of dual box-section lintels, circular column and square column, were designed and tested under low cyclic loading. The force transferring mechanisms at the panel zone of SDC joints were proposed. And also, the load-strain curves at the panel zone, failure modes, hysteretic loops and skeleton curves of the joints were analyzed. It is shown that the typical failure modes of the joints are shear buckling at bottom panel zone, bending failure at middle panel zone, welds fracturing at the panel zone, and tension failure of base metal in the heat-affected zone of the joints. The ultimate bearing capacity of SDC joints appears to decrease with the increment of axial compression ratio. However, the bearing capacities of exterior joints are lower than those of interior joints at the same axial compression ratio. In order to predict the formulas of the bending capacity at the middle panel zone and the shear capacity at the bottom panel zone, the calculation model and the stress state of the element at the panel zone of SDC joints were studied. As the calculated values showed good agreements with the test results, the proposed formulas can be reliably applied to the analysis and design of SDC joints in Chinese traditional style buildings.
This research examines the eccentric compression performance of composite columns composed of recycled aggregate concrete (RAC)-filled square steel tube and profile steel. A total of 17 specimens on the composite columns with different recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage, RAC strength, width to thickness ratio of square steel tube, profile steel ratio, eccentricity and slenderness ratio were subjected to eccentric compression tests. The failure process and characteristic of specimens under eccentric compression loading were observed in detail. The load-lateral deflection curves, load-train curves and strain distribution on the cross section of the composite columns were also obtained and described on the basis of test data. Results corroborate that the failure characteristics and modes of the specimens with different design parameters were basically similar under eccentric compression loads. The compression side of square steel tube yields first, followed by the compression side of profile steel. Finally, the RAC in the columns was crushed and the apparent local bulging of square steel tube was also observed, which meant that the composite column was damaged and failed. The composite columns under eccentric compression loading suffered from typical bending failure. Moreover, the eccentric bearing capacity and deformation of the specimens decreased as the RCA replacement percentage and width to thickness ratio of square steel tube increased, respectively. Slenderness ratio and eccentricity had a significantly adverse effect on the eccentric compression performance of composite columns. But overall, the composite columns generally had high-bearing capacity and good deformation. Meanwhile, the mechanism of the composite columns under eccentric compression loads was also analysed in detail, and the calculation formulas on the eccentric compression capacity of composite columns were proposed via the limit equilibrium analysis method. The calculation results of the eccentric compression capacity of columns are consistent with the test results, which verify the validity of the formulas, and the conclusions can serve as references for the engineering application of this kind of composite columns.
As a new type of concrete material, basic magnesium sulfate cement concrete (BMSC) has the advantages, such as early strength, high strength, good toughness and crack resistance. However, it is unclear about the degradation of the mechanical properties of BMSC columns, which is exposed to the natural environment for several years. In order to apply this new concrete to practical engineering, six large-eccentricity compressive columns of BMSC were studied. The mechanical properties such as the crack propagation, failure morphology, lateral displacement and bearing capacity of BMSC column were studied. The results show that the degradation rate of ultimate load of BMSC column is from 6% to 7%. The degradation rate of the stiffness of the column is from 6% to 13%. With the increase of compressive strength of BMSC, the axial displacement and lateral displacement are gradually reduced. The calculation model of bearing capacity of the BMSC column under the large eccentric compression is proposed. This paper provides a reference for the application of BMSC columns in the civil engineering.
최근 우리나라에서 활발히 진행되고 있는 준설매립 공사에서는 일반적으로 시공 장비의 주행성을 확보하기 위한 표층처리공법으로써 지오텍스타일을 부설하는 경우가 많다. 지오텍스타일이 부설된 초연약점토지반의 지지력의 계산은 기존에 몇 가지 제안되어 있지만 아직 명확히 확립되어있지 않기 때문에 시공실적에 기초한 경험적인 방법이 사용되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 지오텍스타일이 부설된 초연약지반의 합리적인 지지력 산정방법 확립의 일환으로 일련의 수치해석을 실시하였다. 수치해석결과 초연약지반의 표층을 지오텍스타일로 보강함으로써 초연약지반의 항복 후에도 개량된 지반의 지반응력은 증가함을 알 수 있었으며 지요텍스타일에서 발생되는 최대인장응력은 하중이 증가함에 따라 재하 끝단부에서 크게 발생됨을 알 수 있었다.
Deep coupling beams are more prone to suffer brittle shear failure. The addition of steel fibers to seismic members such as coupling beams can improve their shear performance and ductility. Based on the test results of steel fiber reinforced concrete(SFRC) coupling beams with span-to-depth ratio between 1.5 and 2.5 under lateral reverse cyclic load, the shear mechanism were analyzed by using strut-and-tie model theory, and the effects of the span-to-depth ratio, compressive strength and volume fraction of steel fiber on shear strengths were also discussed. A simplified calculation method to predict the shear capacity of SFRC deep coupling beams was proposed. The results show that the shear force is mainly transmitted by a strut-and-tie mechanism composed of three types of inclined concrete struts, vertical reinforcement ties and nodes. The influence of span-to-depth ratio on shear capacity is mainly due to the change of inclination angle of main inclined struts. The increasing of concrete compressive strength or volume fraction of steel fiber can improve the shear capacity of SFRC deep coupling beams mainly by enhancing the bearing capacity of compressive struts or tensile strength of the vertical tie. The proposed calculation method is verified using experimental data, and comparative results show that the prediction values agree well with the test ones.
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.