• 제목/요약/키워드: pullout capacity

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High Performance Fiber Reinforced Cement Composites with Innovative Slip Hardending Twisted Steel Fibers

  • Kim, Dong-Joo;Naaman, Antoine E.;El-Tawil, Sherif
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제3권2호
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    • pp.119-126
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    • 2009
  • This paper provides a brief summary of the performance of an innovative slip hardening twisted steel fiber in comparison with other fibers including straight steel smooth fiber, high strength steel hooked fiber, SPECTRA (high molecular weight polyethylene) fiber and PVA fiber. First the pull-out of a single fiber is compared under static loading conditions, and slip rate-sensitivity is evaluated. The unique large slip capacity of T-fiber during pullout is based on its untwisting fiber pullout mechanism, which leads to high equivalent bond strength and composites with high ductility. Due to this large slip capacity a smaller amount of T-fibers is needed to obtain strain hardening tensile behavior of fiber reinforced cementitious composites. Second, the performance of different composites using T-fibers and other fibers subjected to tensile and flexural loadings is described and compared. Third, strain rate effect on the behavior of composites reinforced with different types and amounts of fibers is presented to clarify the potential application of HPFRCC for seismic, impact and blast loadings.

소형 압력 토조내에 타입된 말뚝의 인발 거동과 극한 인발 지지력 결정에 관한 연구 (Study on Pullout Behavior and Determination of Ultimate Uplift Capacity of Pile Driven in Small Pressured Chamber)

  • 최용규
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권2호
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    • pp.19-28
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    • 1995
  • 소형 압력 토조(small pressure chamber)를 이용하여 포화된 사질토에 타입된 폐단 강관 말뚝의 인발거동 특성을 연구하였다. 소형 압력 토조 시험에서는 인발 하중이 인발변위와 함께 증가하다가 급작스러운 미끄러짐 변위가 발생되는 현상이 2-3회 반복되다가 완전 인발파괴에 이르게 되는데, 이때 첫번째 미끄러짐 변위가 발생하는 하중의 크기를 극한 인발 지지력으로 정의할 수 있다. 또한, 소형 압력 토조 시험에서는 미세한 시험 조건에 의해서도 극한 인발 지지력의 크기가 50% 이상의 오차를 나타낼 수도 있으므로 모형 지반을 형성할 때마다 인발 재하 시험에 의하여 극한 인발 지지력을 결정하여 사용하는 것이 좋을 것으로 판단되며, 이때 1차 인발 시험에 의해 교란된 지반의 상태는 모형 말뚝의 크기에 적합한 타격에너지를 가해주어 회복시킬 수 있다.

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스크류 제원이 스크류 앵커 파일의 인발저항 특성에 미치는 영향에 관한 축소모형실험 (Effect of Screw Geometries on Pull-out Characteristics of Screw Anchor Piles Using Reduced Scale Model Tests)

  • 유충식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.5-15
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    • 2012
  • 본 논문에서는 지하굴착 혹은 절토사면에 적용할 수 있는 스크류 앵커 파일의 인발저항 특성에 관한 연구내용을 제시하였다. 이를 위해 스크류의 크기(직경) 및 피치길이 등 스크류 앵커 파일의 기하적 특성을 달리하는 모형 스크류 앵커 파일을 이용하여 모형실험을 수행하였다. 실험 결과 분석내용을 토대로 할 때 일정한 스크류 크기를 갖는 스크류 앵커 파일의 인발 저항력은 피치길이가 감소할수록 증가하는 것으로 검토 되었다. 또한 일정한 피치길이의 조건에서 스크류 앵커 파일의 인발저항력은 스크류 크기가 증가하면 일정 크기까지는 선형적으로 증가하나 일정 크기 이상에서는 증가량이 거의 일정해지는 것으로 검토 되었다. 본 논문에서는 실험결과를 스크류 앵커 파일의 다양한 제원과 인발저항 특성에 대한 상관관계를 파악할 수 있도록 제시하였으며 연구결과의 실무적 관점에서의 검토 내용을 기술하였다.

3차원 수치해석을 이용한 점토지반에 설치된 석션파일 인발 시 발현되는 전단응력에 관한 연구 (A Study on the Side Shear Developed during Pullout of Suction Pile in Clays using 3D Numerical Analysis)

  • 이명재;윤희정
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.59-66
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    • 2014
  • 본 논문에서는 석션파일의 인발거동을 조사하기 위해 유한차분법 상용 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 석션파일의 인발지지력을 전통적인 지지력 식을 이용하여 구하고, 이 값을 파일의 직경, 길이, 그리고 주변 점토의 비배수 전단강도를 변수로 하는 수치해석을 통한 해석 값과 비교하였다. 총 24개의 수치해석 결과를 바탕으로 석션파일의 인발파괴는 석션파일의 배수조건뿐만 아니라 파일의 제원과 주변 지반의 물성값에 의해 형태가 결정되는 것으로 밝혀졌다. 수치해석 결과로부터 석션파일 내부 주면에 발현되는 전단응력을 구하여 활동파괴와 인장파괴 중 어떤 파괴가 발생할 것인지를 결정하는데 사용하였다. 외부주면의 전단응력과 관계없이 높은 내부 전단응력을 얻은 경우 수치해석 내에서 활동파괴가 발생하는 경우가 많았으며, 이는 전통적인 지지력 공식으로부터 얻은 예측과 잘 맞았다.

점성토 지반에서의 다중 헬리컬 앵커의 인발 특성 (Pullout Characteristics of Multi Helical Anchors in Clay)

  • 이준대;이봉직;이종규
    • 한국안전학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.114-121
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    • 1997
  • Helical anchors are foundation structure that designed to resist uplift loads are installed by applying in load to shaft while rotating it into the ground. These can be a cost effective means of proving tension anchorage for foundation where soil conditions permit their installation because of ease of installation. At present time, tapered helical anchors are commonly used to carry uplift loads. The uplift capacity includes the following factors : the height of overburden above the top helix, the resistant along a cylinder, the weight of the soil in the cylinder and suction force. In order to make clear behavior characteristics of helical anchors with pullout, model tests were conducted with respect to various embedment depth, space of helix, shape of helix. Based on the experimental study, the following conclusions are drawn. 1) The uplift capacity of multi helical anchors increase with embedment ratio of anchors The increase is smooth after critical uplift capacity. 2) Critical breakout factors and critical embedment ratio of multi helical anchor exist 7∼8, 4∼6 respectively. 3) Variation of uplift capacity with helix spaces show down after S/D=5. 4) Critical breakout factors of helical anchor in the laboratory test are similar to Das's theory.

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풍화토지반에서 전기방전에 의한 확공앵커의 극한 인발력 (Ultimate Pullout Capacity of Underreamed Anchors Using Electric Discharge in weathered soil)

  • 김성규;김낙경;김재원;강병철;김태훈
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1354-1359
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    • 2009
  • Ground anchor should not be used in soft clay, because anchor resistance can not be guaranteed. However, there is a way to increase the capacity of anchors. The anchor is an underreamed anchor by using high voltage electric discharge energy. In this study, a series of field test were carried out in order to find ultimate load of underreamed anchors in weathered soil at the new apartment construction site located in Inchon, Korea. Data were analyzed in order to define a relation between ultimate load and the number of electric discharge.

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SFRC 부재에 수직 배근된 고강도 확대머리철근의 정착강도 (Anchorage Strength of High Strength Headed Bar Embedded Vertically on SFRC Members)

  • 이창용;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.148-156
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    • 2020
  • 본 논문은 강섬유 보강 콘크리트 부재에 수직으로 기계적 정착된 고강도 확대머리철근의 정착성능을 평가하기 위하여 실시한 기초 인발실험결과를 정리한 것이다. 주요 실험변수는 강섬유의 혼입률, 콘크리트 강도, 정착길이, 확대머리철근 항복강도, 전단보강유무 등이다. 실험체의 좌우 순피복두께는 확대머리철근 직경의 두 배로 계획하였다. 확대머리철근을 중심으로 1.5𝑙dt, 0.7𝑙dt가 되는 위치에 힌지 지점을 두고, 확대머리 철근을 직접 인발하였다. 인발실험결과, 실험변수에 따라 콘크리트 파괴 및 철근 인장파단이 나타났다. 강섬유를 보강한 실험체가 동일한 변수의 강섬유를 보강하지 않은 실험체에 비히여 콘크리트 압축강도는 2.7~5.4% 크게 나타난 반면 인발강도는 20.9~63.1% 크게 나타나 정착성능 향상에 큰 기여를 하는 것으로 평가되었다. 강섬유 보강 콘크리트에 대해 확대머리철근과 평행한 전단보강근의 배근은 1.7~7.7% 인발강도를 증가시켰으나, 콘크리트 강도 증가를 고려할 때 정착성능 향상에 미치는 영향이 크지 않았다. 본 실험체 상세와 같이 강섬유보강 콘크리트 부재에 수직정착된 SD600의 확대머리철근 정착설계는 KCI2017, KCI2012의 정착길이 설계식을 그대로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

연단거리에 따른 무근콘크리트 단일앵커의콘파괴 인발 내력에 관한 적용성 평가 (Evaluation and Application of Pullout Strength of Single Anchor in Plain Concrete According to Edge Distance)

  • 김영호;유성근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.211-220
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    • 2004
  • 본 연구의 대상은 익스팬션 앵커에 해당하는 국내산 중량물 앵커(heavy duty anchor)와 웨지 앵커(wedge anchor)에 대해서 앵커설계의 기초가 되는 콘파괴를 중심으로 무근콘크리트에서의 인발실험으로 국한된다. 각각의 앵커에 대해 ACI 349-90 설계기준과 EOTA (European Organization for Technical Approval) 기준의 근거인 CCD 설계방법에 의해서 연단거리를 변수로 한 앵커의 콘파괴강도 예측값과 실험값을 비교 평가하고자 하며, 이 연구를 근간으로 하여 국내산 앵커를 구조설계에 적용시 기초자료 제공을 목적으로 한다.

Experimental and numerical investigation of uplift behavior of umbrella-shaped ground anchor

  • Zhu, Hong-Hu;Mei, Guo-Xiong;Xu, Min;Liu, Yi;Yin, Jian-Hua
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.165-181
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    • 2014
  • In the past decade, different types of underreamed ground anchors have been developed for substructures requiring uplift resistance. This article introduces a new type of umbrella-shaped anchor. The uplift behavior of this ground anchor in clay is studied through a series of laboratory and field uplift tests. The test results show that the umbrella-shaped anchor has higher uplift capacity than conventional anchors. The failure mode of the umbrella-shaped anchor in a large embedment depth can be characterized by an arc failure surface and the dimension of the plastic zone depends on the anchor diameter. The anchor diameter and embedment depth have significant influence on the uplift behavior. A finite element model is established to simulate the pullout of the ground anchor. A parametric study using this model is conducted to study the effects of the elastic modulus, cohesion, and friction angle of soils on the load-displacement relationship of the ground anchor. It is found that the larger the elastic modulus and the shear strength parameters, the higher the uplift capacity of the ground anchor. It is suggested that in engineering design, the soil with stiffer modulus and higher shear strength should be selected as the bearing stratum of this type of anchor.