• 제목/요약/키워드: longitudinal reinforcement ratio

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나선철근교각의 내진성능에 관한 연구 (A Study on Seismic Performance of Spiral Prer)

  • 배성용;김광수;이형준;이재훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.363-368
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    • 2000
  • The Korean Bridge Design Standard Specifications adopted the seismic design requirements in 1992. However, The current seismic design requirements for bridges are based on the USA seismic codes for sever earthquake. This provides the basic factors that affects the performance of spiral reinforced concrete piers for seismic loading, and The specimen tests are performed based on load-displacement, effective stiffness and displacement ductility, etc. The quasi-static test was adopted in order to investigate seismic performance of the spiral reinforced concrete pier specimens which had different transverse steel amount, spacing and longitudinal steel ratio under different axial load levels. This study is concluded that seismic design for transverse reinforcement content of spiral reinforced concrete column has influenced on axial load and effective stiffness etc.

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띠철근 강도가 고강도 철근콘크리트 기둥의 휨거동에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

  • 문호권;양근혁;이영호;정헌수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.387-392
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    • 2000
  • This paper presents an experimental study on the behavior of high strength concrete columns confined by rectangular ties under combined axial load lateral load. This test was carried on the twelve reinforced concrete columns with $200\times200\times200$mm size subjected to combined axial load and lateral load. Effects of key variables such as the axial load level, the tie yield strength, the longitudinal reinforcement ratio are studied in this research program. The results of this study show that the efficiency of high strength lateral ties increase under high axial load level over 0.4f(아래첨자) A(아래 첨자). Also we found that well confined concrete column shows second peak monent after spalling of cover concrete under high axial load level.

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크기효과를 고려한 고강도 콘크리트 보의 전단강도 예측식 제안 (Prediction of Shear Strength in High-Strength Concrete Beams Considering Size Effect)

  • 배영훈;윤영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.878-883
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    • 2003
  • To modify some problems of ACI shear provisions, ultimate shear strength equation considering size effect and arch action to compute shear strength in high-strength concrete beams without stirrups is presented in this research. Three basic equations, namely size reduction factor, rho factor, and arch action factor, are derived from crack band model of fracture mechanics, analysis of previous some shear equations for longitudinal reinforcement ratio, and concrete strut described as linear function in deep beams. Constants of basic equations are determined using statistical analysis of previous shear testing data. To verify proposed shear equation for each variable, namely d, , ρ, f/sub c/' and aid, about 250 experimental data are used and proposed shear equation is compared with ACI 318-99 code, CEB-FIP Model code, Kim & Park's equation and Zsutty's equation. While proposed shear equation is simpler than other shear equations, it is shown to be economical predictions and reasonable safety margin. Hence proposed shear strength equation is expected to be applied to practice shear design.

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Parametric analysis and torsion design charts for axially restrained RC beams

  • Bernardo, Luis F.A.;Taborda, Catia S.B.;Gama, Jorge M.R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제55권1호
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    • pp.1-27
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    • 2015
  • This article presents a theoretical parametric analysis on the ultimate torsional behaviour of axially restrained reinforced concrete (RC) beams. This analysis is performed by using a computing procedure based on a modification of the Variable Angle Truss Model. This computing procedure was previously developed to account for the influence of the longitudinal compressive stress state due to the axial restraint conditions provided by the connections of the beams to other structural members. The presented parametric study aims to check the influence of some important variable studies, namely: torsional reinforcement ratio, compressive concrete strength and axial restraint level. From the results of this parametric study, nonlinear regression analyses are performed and some design charts are proposed. Such charts allow to correct the resistance torque of RC beams (rectangular sections with small height to width ratios) to account for the favorable influence of the axial restraint.

Cyclic load testing and numerical modeling of concrete columns with substandard seismic details

  • Marefat, Mohammad S.;Khanmohammadi, Mohammad;Bahrani, Mohammad K.;Goli, Ali
    • Computers and Concrete
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    • 제2권5호
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    • pp.367-380
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    • 2005
  • Recent earthquakes have shown that many of existing buildings in Iran sustain heavy damage due to defective seismic details. To assess vulnerability of one common type of buildings, which consists of low rise framed concrete structures, three defective and three standard columns have been tested under reversed cyclic load. The substandard specimens suffered in average 37% loss of strength and 45% loss of energy dissipation capacity relative to standard specimens, and this was mainly due to less lateral and longitudinal reinforcement and insufficient sectional dimensions. A relationship has been developed to introduce variation of plastic length under increasing displacement amplitude. At ultimate state, the length of plastic hinge is almost equal to full depth of section. Using calibrated hysteresis models, the response of different specimens under two earthquakes has been analyzed. The analysis indicated that the ratio between displacement demand and capacity of standard specimens is about unity and that of deficient ones is about 1.7.

한정연성 철근콘크리트 교각의 유사동적 실험에 의한 내진 성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of RC Bridge Piers with Limited Ductility by the Pseudo-Dynamic Test)

  • 정영수;박창규;박진영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.705-714
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    • 2003
  • 우리나라는 선진 외국에 비하여 늦은 1992년에 도로교 표준시방에 내진설계편이 도입되었다. 따라서, 1992년 이전에 설계된 교각들은 내진 설계가 되어있지 않음은 물론 시공편의상 소성힌지 구간에 주철근이 겹침이음 시공되어 현재에도 사용되고 있다. 또한, 현행 내진규정도 강진지역의 설계규정을 도입함으로써 중 약진 지역에 속하는 우리의 현실에 맞지 않아 현장에서 복잡한 철근배근을 요구함으로 시공성 및 경제성이 많이 떨어지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 1992년 이전에 비내진 설계/시공되어 공용중인 원형 교각을 조사하여, 주철근이 겹침이음된 기준실험체(주철근비 1.01%, 심부구속철근비 0.13%) 1개를 실물크기와 유사하도록 직경 1.2m, 높이 4.8m로 제작하였으며, 또한 중 약진 지역에 속하는 우리나라의 실정을 감안하여 심부구속철근비를 비내진 규정의의 2.3배 현행 내진 설계규정의 0.32배에 해당하는 0.30%의 한정연성실험체 3개를 제작하여 유사동적 실험을 통하여 내진 연성도 평가를 하였다. 실험결과 비내진 실험체는 요구변위연성도 5를 만족시키지 못하였고, 한정연성 실험체의 경우는 현행 내진규정의 요구 변위연성도 5를 만족하는 것으로 나타났다.

성능기반설계에 기초한 성능영향인자 변화에 따른 기둥의 거동분석 (Behavior of Columns Due to Variation of Performance Influencing Factors Based on Performance Based Design)

  • 윤성환;최민철;강윤식;박대효
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.489-498
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    • 2010
  • 철근 콘크리트 구조물의 명확한 성능평가를 수행하기 위해 재료 및 구조적 특성이 구조물에 미치는 영향에 대한 분석이 필요하다. 구조물의 성능에 영향을 미치는 성능영향인자는 구조물의 재료적 특성인 콘크리트 강도, 종방향주철근, 횡구속 철근, 구조적 특성인 형상비, 축하중에 대하여 총 5가지로 정의하였다. 각각의 성능영향인자 변화에 따른 고유치 해석과 비선형 정적해석을 수행하여 각각의 성능영향인자들이 구조물의 항복 변위와 항복 기저전단력 및 연성비의 정적성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 비선형 정적해석의 결과를 이용하여 FEMA-440에서 제안된 수정된 능력스펙트럼법을 이용하여 성능평가를 수행하였고, 이에 따라 구조물의 성능점을 도출하였으며 각각의 성능영향인자가 미치는 영향을 분석하였다. 성능영향인자 변화에 따른 해석 결과, 고유치해석과 비선형 정적해석의 따른 고유주기와 연성비는 구조적 특성이 재료적 특성에 비해 구조물에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 그 중 형상비의 영향이 가장 크게 작용하였으며, 수정된 능력스펙트럼법을 이용한 성능평가 결과, 고유주기와 연성비와 마찬가지로 구조적 특성 중 형상비의 영향이 가장 크게 작용하였다.

이축반복하중을 받는 2주형 철근콘크리트 교각의 실험거동 (Experimental Behavior of Reinforced Concrete Column-Bent Piers under Bidirectional Repeated Loading)

  • 박창규;이범기;송희원;정영수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권1호통권41호
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    • pp.17-24
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    • 2005
  • 기존의 RC 교각에 대한 내진성능 연구는 실험여건상 일방향 반복하중을 받는 단주교각에 집중되어 있었다. 그러나 고속도로상의 교각은 대다수가 다주교각으로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 국내고속도로에서 많이 사용되고 있는 2주형 교각에 대한 이축지진하중에서의 지진응답을 실험적으로 조사하였다. 실험체는 지름 400mm, 높이 2,000mm인 2주형 원형 교각 4기를 제작하였으며, $0.1f_{ck}A_g$크기의 축방향 하중작용하에서 횡방향 하중을 이축으로 교번반복 재하하였다. 실험변수는 횡구속 철근비와 주철근 겹침이음으로서 기존 단주에 대한 연구결과와 유사하게 이들 실험변수들은 교각의 내진성능에 상당한 영향을 미치고 있었다. 또한 동일하게 설계된 일축하중을 받는 단주와 이축하중을 받는 다주의 내진성능을 비교한 결과 단주의 경우 손상이 하부 소성힌지 한 곳에 집중된 반면 다주의 경우 교축직각방향 하중으로 인하여 손상이 상ㆍ하부 두 곳으로 분산되어 나타났다.

Experimental investigation of SRHSC columns under biaxial loading

  • Wang, Peng;Shi, Qing X.;Wang, Feng;Wang, Qiu W.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제13권5호
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    • pp.485-496
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    • 2017
  • The behavior of 8 steel reinforced high-strength concrete (SRHSC) columns, which comprised of four identical columns with cross-shaped steel and other four identical columns with square steel tube, was investigated experimentally under cyclic uniaxial and biaxial loading independently. The influence of steel configuration and loading path on the global behavior of SRHSC columns in terms of failure process, hysteretic characteristics, stiffness degradation and ductility were investigated and discussed, as well as stress level of the longitudinal and transverse reinforcing bars and steel. The research results indicate that with a same steel ratio deformation capacity of steel reinforced concrete columns with a square steel tube is better than the one with a cross-shaped steel. Loading path affects hysteretic characteristics of the specimens significantly. Under asymmetrical loading path, hysteretic characteristics of the specimens are also asymmetry. Compared with specimens under unidirectional loading, specimens subjected to bidirectional loading have poor carrying capacity, fast stiffness degradation, small yielding displacement, poor ductility and small ultimate failure drift. It also demonstrates that loading paths affect the deformation capacity or deformation performance significantly. Longitudinal reinforcement yielding occurs before the peak load is attained, while steel yielding occurs at the peak load. During later displacement loading, strain of longitudinal and transverse reinforcing bars and steel of specimens under biaxial loading increased faster than those of specimens subjected to unidirectional loading. Therefore, the bidirectional loading path has great influence on the seismic performance such as carrying capacity and deformation performance, which should be paid more attentions in structure design.

성능영향인자 변화에 따른 철근 콘크리트 기둥의 거동 (The Behavior of RC Columns on the Variation of Performance Influencing Factor)

  • 윤성환;최민철;박대효
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.281-284
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    • 2008
  • 구조물의 성능을 나타내는 성능평가에 있어 구조물의 재료 및 구조적 특성이 구조물의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 고유치 해석과 비선형 정적해석을 수행하였다. 구조물의 성능에 영향을 주는 성능영향인자는 구조물의 재료적 특성과 관련하여 콘크리트 강도, 종방향 주철근, 횡구속 철근에 대하여, 구조적 특성과 관련하여 형상비, 축하중에 대하여 총 5가지로 정의하였다. 성능영향인자의 변화에 따른 분석 결과, 콘크리트 강도 증가에 따른 항복변위는 동일하지만 최대 기저전단력은 증가하였고 종방향 주철근 증가에 따른 항복변위와 최대 기저전단력은 모두 증가하였으며, 횡구속 철근 증가에 따른 항복변위와 최대 기저전단력의 변화량은 미비하였다. 형상비 증가에 따른 구조물의 항복변위는 증가하고, 최대 기저전단력은 감소하며, 축하중 증가에 따른 구조물의 항복변위와 최대 기저전단력은 감소하였다.

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