• 제목/요약/키워드: modified size effect law (MSEL)

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Size effect in concrete blocks under local pressure

  • Ince, R.;Arici, E.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제19권5호
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    • pp.567-580
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    • 2005
  • Numerous tests on concrete structure members under local pressure demonstrated that the compressive strength of concrete at the loaded surface is increased by the confinement effect provided by the enveloping concrete. Even though most design codes propose specific criteria for preventing bearing failure, they do not take into consideration size effect which is an important phenomenon in the fracture mechanics of concrete/reinforced concrete. In this paper, six series of square prism concrete blocks with three different depths (size range = 1:4) and two different height/depth ratios of 2 and 3 are tested under concentrated load. Ultimate loads obtained from the test results are analysed by means of the modified size effect law (MSEL). Then, a prediction formula, which considers effect of both depth and height on size effect, is proposed. The developed formula is compared with experimental data existing in the literature. It is concluded that the observed size effect is in good agreement with the MSEL.

철근콘크리트 보의 휨압축강도 및 변형률에 대한 크기효과 (Size Effect on Flexural Stress-Strain Relationship of Reinforced-Concrete Beams)

  • 김민수;김진근;김장호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.911-916
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    • 2002
  • It is important to consider the effect of depth when estimating the ultimate strength of a concrete flexural member because the strength always decreases with an increase of member size. In this study, the size effect of reinforced concrete beam was experimentally investigated. For this purpose, a series of beam specimens subjected to 2-point bending load were tested. More specifically, three different depth (d=15, 30, and 60 cm) of reinforced concrete beams were tested to investigate the size effect. The shear-span to depth ratio (a/d=3) and thickness (20 cm) of the specimens were kept constant where the size effect in out-of-plan direction is not considered. The test results are fitted using least square method (LSM) to obtain parameters for modified size effect law (MSEL). The analysis results indicate that the flexural compression strength and ultimate strain decreases as the specimen size increases. Finally, more general parameters for MSEL are suggested.

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노치가 있는 콘크리트 실험체의 축압축 강도에 대한 크기효과 (Size Effect on Axial Compressive Strength of Notched Concrete Specimens)

  • 이성태;김봉준;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.99-108
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    • 2000
  • The size effect on axial compressive strength in notched concrete specimens was experimentally investigated. Based on the concept of the fracture mechanics and size effect law, theoretical studies for axial compressive failure of concrete were reviewed, and two failure modes of concrete specimens under compression were discussed. In this study, experiments of axial compressive failure, which is one of the two failure modes, was carried out by using cylindrical specimens. Adequate notch length was taken from the experimental result of strength variation based on the notch length. And, by taking various sizes of specimens the size effect on axial compressive strength of concrete was investigated. Also, model equations were suggested by modified size effect law (MSEL). The test results show that size effect appears conspicuously for all series of specimens. Additionally, the effect of initial notch length on axial compressive strength was also apparent.

철근콘크리트 보의 휨압축강도에 대한 크기효과 (Size Effect on Flexural Compressive Strength of Reinforced Concrete Beams)

  • 김민수;김진근;이성태;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.934-941
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    • 2002
  • 철근콘크리트 보 단면의 극한강도를 예측할 때에는 부재의 크기를 고려하지 않는 것이 일반적이다. 그러나 부재 단면의 휨압 축강도는 부재의 크기가 증가함에 따라 항상 감소하게 된다. 본 연구에서는 철근콘크리트 보에 대한 실험적 고찰을 통해 휨압축강도의 크기효과를 살펴보고 이에 대한 적절한 모델식을 제시하고자 한다. 보의 유효깊이(d$\approx$15, 30, 60cm)를 주요 매개변수로 하였으며 전단스팬/유효깊이(a/d)는 3.0으로 하였고 시편의 폭은 20 cm로 일정하게 하여 휨하중을 가하며 실험을 수행하였다. 실험에서 구한 하중, 변형률, 및 보의 처짐 등을 이용하여 휨압축응력-변형률 관계를 3차의 비선형 다항식을 이용한 회귀분석을 수행하여 구하였다. 분석 결과 보의 유효깊이가 증가함에 따라 휨압축강도, 최대 휨압축응력에서의 변형률, 그리고 극한변형률이 감소하며 취성적인 파괴거동을 나타내었다. 그리고 설계기준에서 제시하고 있는 $\beta$l값과 보의 극한 변형률 값에 대해서도 크기효과가 있으므로 이에 대한 검토가 필요하다고 판단된다. 마지막으로 수정된 크기효과법칙을 사용하여 철근콘크리트 보의 휨압축강도에 대한 크기 효과모델식을 제시하였다.

Size Effect on Axial Compressive Strength of Notched Concrete Specimens

  • Yi, Seong-Tae;Kim, Jin-Keun
    • KCI Concrete Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.43-50
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    • 2002
  • In this study, size effect tests were conducted on axial compressive strength of concrete members. An experiment of Mode I failure, which is one of two representative compressive failure modes, was carried out by using dimensionally proportional cylindrical specimens (CS). An adequate notch length was taken from the experimental results obtained from the compressive strength experiment of various initial notch lengths. Utilizing the notch length, specimen sizes were then varied. In addition, new parameters for the modified size effect law (MSEL) were suggested using Levenberg-Marquardt's least square method (LSM). The test results show that size effect was apparent for axial compressive strength of cracked specimens. Namely, the effect of initial notch length on axial compressive strength size effect was apparent.

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Size effect study on compressive strength of SCLC

  • Karamloo, Mohammad;Roudak, Mohammad Amin;Hosseinpour, Hamed
    • Computers and Concrete
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    • 제23권6호
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    • pp.409-419
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    • 2019
  • In the present study, effect of size and placement of cubic specimens on compressive strength of self-compacting lightweight concrete (SCLC) were considered. To do so, 81 specimens of different sizes (50 mm, 75 mm, 100 mm, and 150 mm) were prepared by using three different mixes of SCLC. Results of the cured specimens were then used in regression analyses to find predictive equations with regard to both the placement direction and the size. Test results showed that the strength ratio in cases in which the direction of loading and placement were parallel, were higher than those specimens, whose configurations were normal between loading and placement. In addition, strength ratios in SCLC mixes were slightly higher than those are for self-compacting normal weight concrete. In order to analyze the effect of size on compressive strength the conventional size effect law as well as the modified size effect law (MSEL) were used. Besides, the convergence criterion of nonlinear regression process of size effect study has been discussed. Analyses of the results showed that the unconstraint nonlinear regression in size effect study of SCLC mixes could lead to erroneous results.

콘크리트의 압축강도에 공시체의 크기와 형상이 미치는 영향 (Effect of Specimen Sizes and Shapes on Compressive Strength of Concrete)

  • 최중철;양은익;이성태;김명유;이광교
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.285-288
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    • 2003
  • The compressive strength of concrete is used as the most fundamental and important material property when reinforced concrete structures are designed. It has been problem to use this value, however, because the control specimen sizes and shapes are different from every country. In this study, the effect of specimen shapes and sizes on compressive strength of concrete members was experimentally investigated based on fracture mechanics. Experiments for the mode I failure was earned out by using cylinder, cube, and prism specimens. The test results are curve fitted using least square method(LSM) to obtain the new parameters for the modified size effect law(MSEL). The analysis results show that the effect of specimen sizes and shapes on ultimate strength is apparent. The results also show stronger size effect in member when the casting direction is perpendicular to loading direction

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콘크리트의 축압축강도에 대한 크기효과 (Size Effect on Axial Compressive Strength of Concrete)

  • 이성태;김민욱;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.153-160
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    • 2001
  • 본 연구에서는 콘크리트 부재에서의 축압축강도에 대한 크기효과를 검토하였다. 이를 위하여 두 가지 대표적인 압축파괴모드 중의 하나인 모드 I 파괴에 대한 실험적 연구를 이중 캔틸레버 보를 이용하여 수행하였다. 각 캔틸레버의 축에 대한 작용하중의 편심거리와 초기 균열길이를 변화시킴에 의하여 콘크리트의 축압축강도에도 크기효과가 존재하는 지의 여부를 확인하였고, 최소자승법을 이용하여 수정된 크기효과법칙의 새로운 실험상수들을 제시하였다. 연구결과로부터 초기 균열이 있는 콘크리트 부재의 축압축강도에도 크기효과가 존재함을 확인하였다. 하중의 편심거리에 있어서는 균열선단에서의 인장과 압축응력의 영향이 매우 중요하며 이 경우에 뚜렷한 크기효과가 나타났다. 즉 균열선단에서 인장응력의 영향이 증가하면 콘크리트의 크기효과는 증가한다. 그러나 초기 균열길이의 경우, 축압축강도의 크기효과에 미치는 영향은 존재하지만 균열길이에 따른 차이는 뚜렷하지 않았는데 이는 고강도 콘크리트 부재의 경우 부재의 세장비 차에도 불구하고 파괴진행영역의 크기가 서로 비슷한데 그 원인이 있는 것으로 판단된다.

콘크리트의 압축강도에 공시체의 크기와 형상이 미치는 영향 (Effect of Specimen Sizes and Shapes on Compressive Strength of Concrete)

  • 양은익;최중철;이성태
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.375-382
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    • 2004
  • 콘크리트의 압축강도는 콘크리트 구조물의 설계 시에 재료상수로 사용되는데 이 값의 산정에 사용되는 공시체의 크기 및 형상이 각 나라마다 다르므로 현재까지도 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 공시체의 압축강도에 공시체의 크기와 형상이 미치는 영향을 파괴역학적 이론과 실험을 통하여 검토하였다. 콘크리트의 두 가지 파괴모드 중의 하나인 모드 I에 대한 실험이 원주공시체, 입방체, 그리고 각주를 이용하여 수행되었다 먼저 원주공시체, 입방체와 각주 자체의 크기효과와 이들 사이의 형상효과를 살펴본 후, 공시체의 크기, 형상, 및 타설방향에 대한 압축강도의 상호관계에 대하여 검토하였다. 또한, 입방체와 각주에 대하여 타설방향이 압축강도에 미치는 영향을 검토하였다.