슬래브에 폴리스티렌을 이용한 경량폼을 적용할 경우, 슬래브 중량이 감소함에 따라 보다 경간이 증가하거나 슬래브 지지 부재 크기가 감소될 수 있다. 하지만 플랫플레이트 구조에서 경량폼을 사용한 슬래브는 기둥주위 위험단면에서의 뚫림전단성능이 저하될 수 있다. 그러나 이에 관한 내력산정을 위한 기준이 없으며, 기존 연구 또한 부족한 실정이다. 본 논문은 폴리스티렌 경량폼을 사용한 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단내력을 파악하기 위하여 실시한 뚫림전단 실험에 관한 것이다. 주요 변수는 기둥의 크기, 폴리스틸렌 폼의 배치형태, 전단보강 유무 등으로 총 4개 실험체를 계획하였다. 실험을 통하여 균열 및 파괴모드, 하중-변위곡선, 뚫림전단강도 등을 분석함으로써 경량폼을 사용한 슬래브의 뚫림전단 성능을 파악하였다.
This Study is performed to analyze the behavior of inverted T-shaped Composite Basement Wall(CBW). For this, it is purposed to analyze the failure mechanisms of inverted T-shaped composite basement wall and propose the method of evaluating strength for design. The failure mechanisms would be devided into 4 type mechanisms from previous experimental results, that is hanger failure, punching shear failure, flexural failure and the buckling of H-pile. A strength evaluation procedure for CBW is induced by analyzing respective failure mechanism. Then, the strength for actual structure consisted of inverted T-shaped composite basement wall was evaluated and the expected failure mechanism was determined.
본 연구에서는 축소모형실험을 통해 석회암 공동 상부에 존재하는 구조물 기초의 안정성을 검토하였다. 공동의 형상은 단축장축비율 1/3인 타원형으로 가정하고, 공동의 심도, 위치, 경사, 크기, 개수를 변화시킨 5가지 그룹, 12개 모형들을 실험하였다. 실험결과로서 모형별 균열개시압력, 최대압력, 변형거동, 파괴양상, 침하곡선을 구하였으며, 공동의 제반 조건들이 기초의 안정성에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 무공동 모형은 전단파괴를 보였으나, 공동 포함 모형들은 관입파괴만 발생한 경우, 전단파괴와 관입파괴가 함께 발생한 경우, 전단파괴가 이중으로 발생한 경우 등의 다소 복잡한 파괴형식을 보였다. 공동의 심도가 작을수록, 크기가 클수록, 개수가 많을수록 기초의 안정성은 감소하였다. 공동의 일부가 기초저면의 직하부에 놓일 때는 부등침하가 관찰되었고, 공동들의 분포상태에 따라 침하곡선은 다른 형태를 보였다.
횡방향으로 프리스트레스가 도입된 장지간 PSC 바닥판의 정적 거동을 예측하기 위한 유한요소해석 모델을 구성하고, 해석결과를 선행연구에 의한 실험결과와 비교하였다. 유한요소해석에 의하여 서로 다른 콘크리트 강도와 프리스트레스 크기를 변수로 갖는 각각의 실험체에 대한 하중-처짐 관계 곡선을 비교적 근접하게 추정할 수 있었다. 또한, 변형률 분포와 변수에 따른 극한강도 변화로부터 펀칭전단에 의한 파괴형태와 손상범위 등을 간접적으로 예측할 수 있었다. 이 연구에서 활용된 유한요소해석 모델은 펀칭전단파괴에 의한 펀칭콘의 분리를 사실적으로 재현하기 위한 목적이 아니며, 실험연구를 위한 보조적 수단으로서 정적거동예측과 실험결과의 보완 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
In order to reduce the accidents occurring at construction sites, it is necessary to approach with harmonious measures considering various aspects such as systems, training, facilities, and protection equipments. Suggestion of safe construction method can be a good alternative. In the previous study, the half-depth precast deck with RC rib panel was proposed as an alternative method for safe bridge deck construction, and the performance required by the design code was verified through a four-point bending test. But the actual bridge deck is subjected to the repetitive action of the wheel load rather than the bending condition due to the four-point load. In this study, fatigue test was performed by repeating the wheel load $2{\times}10^6$ cycles to verify the safety of the half-depth precast deck with RC rib panel under actual conditions. As a result, fatigue effect due to repetition of wheel load was not significant in terms of serviceability such as crack width and deflection. In the residual strength test conducted after the fatigue test, the half-depth precast deck with RC rib panel failed by punching shear which is typical failure mode of bridge decks and the residual strength was similar to the punching strength of the RC and PSC bridge decks in spite of the fatigue effects.
New methods for joining sheet of metal are being sought. One of the most promising methods is MPJ (mechanical press joining). It has been used in thin metal work because of its simple process and relative advantages over other methods, as it requires no fasteners such as bolts or rivets, consumes less energy than welding, and produces less ecological problems than adhesive methods. In this study, the joining process and static behavior of single overlap joints has been investigated. During fixed die type joining process for SPCC plates, the optimal applied punching force was found. The maximum tensile-shear strength of the specimen produced at the optimal punching force was 1.75 kN. The FEM analysis result on the tensile-shear specimen showed the maximum von-Mises stress of 373 MPa under the applied load of 1.7 kN, which is very close to the maximum tensile strength of the SPCC sheet(= 382 MPa). This suggests that the FEM analysis is capable of predicting the maximum tensile load of the joint.
본 논문은 신공법인 carbon fiber rod로 보강된 교량 바닥판의 정적 및 피로성능개선 효과에 대한 것이다. 이 연구의 실험에서 적용된 보강변수는 등방성 및 이방성 보강이며, 보강성능을 평가하기 위하여 보강된 바닥판 시험체에 대해 정적 및 피로실험을 실시하여 그에 따른 내하성능, 균열 및 파괴양상 등을 분석하였다. 실험결과, 보강된 모든 시험체가 증설된 모르타르와 콘크리트와의 계면이 조기에 탈락하여 펀칭전단 파괴되는 양상을 보였다. 보강성능을 살펴보면, CFR로 보강된 바닥판은 무보강 시험체에 비해 극한강도, 강성, 피로수명 등에서 우수한 것으로 나타났다 또한 보강형식 측면에서는, 이방성 보강(CR-UE)이 등방성 보강(CR-E)보다 우수한 것으로 나타났다.
This paper presents a numerical analysis of reinforced concrete slabs under missile impact loading. The specimen used for the numerical simulation was tested by the Technical Research Center of Finland. LS-DYNA, commercial available software, is used to analyze the model. The structural components of the reinforced concrete slab, missile, and their contacts are fully modeled. Included in the analysis is material nonlinearity considering damage and failure. The results of analysis are then verified with other research results. Parametric studies with different longitudinal rebar ratios, shear bar ratios, and concrete strengths are conducted to investigate their influences on the punching behavior of slabs under the impact of a missile. Finally, efficient designs are recommended.
This paper presents a experimental structural performance of steel-concrete hybrid bridge deck, which has studs to connect steel plate and concrete and T beam to improve structural performance, by steel plate shape, studs and load location. It proved that steel-concrete hybrid deck has a high structural performance and lightweight due to the efficient use of steel plate as a structural member, which has only used as formwork. In failure mode, few specimen failed at punching shear and many specimen at concrete crushing, therefore proved it has sufficient stability to punching shear which is the most frequent damage of bridge deck. Steel-concrete hybrid deck of plane steel plate has a high structural performance, and that of corrugated steel plate has a high reduction of weight.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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