• 제목/요약/키워드: rectangular beam

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Eliminating concrete cover separation of NSM strengthened beams by CFRP end anchorage

  • Hosen, Md. Akter;Jumaat, Mohd Zamin;Islam, A.B.M. Saiful;Kamruzzaman, Mohamed;Huda, Md. Nazmul;Soeb, Mahmudur Rahman
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제56권6호
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    • pp.899-916
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    • 2015
  • Upgrading or strengthening of existing reinforced concrete (RC) infrastructure is an emerging demand nowadays. Near Surface Mounted (NSM) technique is very promising approach for flexural strengthening of RC members. However, premature failure such as concrete cover separation failure have been a main concern in utilizing this technique. In this study, U-wrap end anchorage with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) fabrics is proposed to eliminate the concrete cover separation failure. Experimental programs were conducted to the consequence of U-wrap end anchorage on the flexurally strengthened RC beams with NSM-steel. A total of eight RC rectangular beam specimens were tested. One specimen was kept unstrengthened as a reference; three specimens were strengthened with NSM-steel bars and the remaining four specimens were strengthened with NSM-steel bars and U-wrap end anchorage using CFRP fabrics. A 3D non-linear finite element model (FEM) was developed to simulate the flexural response of the tested specimens. It is revealed that NSM-steel (with and without end-anchors) significantly improved the flexural strength; moreover decreased deflection and strains compared with reference specimen. Furthermore, NSM-steel with end anchorage strengthened specimens revealed the greater flexural strength and improve failure modes (premature to flexure) compared with the NSM-steel without end anchorage specimens. The results also ensured that the U-wrap end anchorage completely eliminate the concrete cover separation failure.

전단철근이 없는 I형 휨보강 UHPCC 보의 거동해석 (Analysis of the Reinforced I section UHPCC (Ulrea High Performance Cementitous Composites) beam without stirrup)

  • 김성욱;한상묵;강수태;공정식;강준형;전상은
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.409-412
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    • 2004
  • Over last decade extensive researches have been undertaken on the strength behaviour of Fiber Reinforced Concrete(FRC) structures. But the use of Ultra-High Strength Steel Fiber Cementitious Concrete Composites is in its infancy and there is a few experiments, analysis method and design criteria on the structural elements constructed with this new generation material which compressive strength is over 150 MPa and characteristic behaviour on the failure status is ductile. The objective of this paper is to investigate and analyze the behaviour of reinforced rectangular structural members constructed with ultra high performance cementitious composites (UHPCC). This material is known as reactive powder concrete (RPC) mixed with domestic materials and its compressive strength is over 150MP. The variables of test specimens were shear span ratio, reinforcement ratio and fiber quantity. Even if there were no shear stirrups in test specimens, most influential variable to determine the failure mode between shear and flexural action was proved to be shear span ratio. The characteristics of ultra high-strength concrete is basically brittle, but due to the steel fiber reinforcement behaviour of this structure member became ductile after the peak load. As a result of the test, the stress block of compressive zone could be defined. The proposed analytical calculation of internal force capacity based by plastic analysis gave a good prediction for the shear and flexural strength of specimens. The numerical verification of the finite element model which constitutive law developed for Mode I fracture of fiber reinforced concrete correctly captured the overall behaviour of the specimens tested.

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Numerical study on buckling of steel web plates with openings

  • Serror, Mohammed H.;Hamed, Ahmed N.;Mourad, Sherif A.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권6호
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    • pp.1417-1443
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    • 2016
  • Cellular and castellated steel beams are used to obtain higher stiffness and bending capacity using the same weight of steel. In addition, the beam openings may be used as a pass for different mechanical fixtures such as ducts and pipes. The aim of this study is to investigate the effect of different parameters on both elastic and inelastic critical buckling stresses of steel web plates with openings. These parameters are plate aspect ratio; opening shape (circular or rectangular); end distance to the first opening; opening spacing; opening size; plate slenderness ratio; steel grade; and initial web imperfection. The web/flange interaction has been simplified by web edge restraints representing simply supported boundary conditions. A numerical parametric study has been performed through linear and nonlinear finite element (FE) models, where the FE results have been verified against both experimental and numerical results in the literature. The web plates are subject to in-plane linearly varying compression with different loading patterns, ranging from uniform compression to pure bending. A buckling stress modification factor (${\beta}$-factor) has been introduced as a ratio of buckling stress of web plate with openings to buckling stress of the corresponding solid web plate. The variation of ${\beta}$-factor against the aforementioned parameters has been reported. Furthermore, the critical plate slenderness ratio separating elastic buckling and yielding has been identified and discussed for two steel grades of DIN-17100, namely: ST-37/2 and ST-52/3. The FE results revealed that the minimum ${\beta}$-factor is 0.9 for web plates under uniform compression and 0.7 for those under both compression and tension.

스트레인게이지 타입 회전형 공구동력계 개발과 3축 정적 하중 검증 (Development of Strain-gauge-type Rotational Tool Dynamometer and Verification of 3-axis Static Load)

  • 이동섭;김인수;이세한;왕덕현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.72-80
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    • 2019
  • In this task, the tool dynamometer design and manufacture, and the Ansys S/W structural analysis program for tool attachment that satisfies the cutting force measurement requirements of the tool dynamometer system are used to determine the cutting force generated by metal cutting using 3-axis static structural analysis and the LabVIEW system. The cutting power in a cutting process using a milling tool for processing metals provides useful information for understanding the processing, optimization, tool status monitoring, and tool design. Thus, various methods of measuring cutting power have been proposed. The device consists of a strain-gauge-based sensor fitted to a new design force sensing element, which is then placed in a force reduction. The force-sensing element is designed as a symmetrical cross beam with four arms of a rectangular parallel line. Furthermore, data duplication is eliminated by the appropriate setting the strain gauge attachment position and the construction of a suitable Wheatstone full-bridge circuit. This device is intended for use with rotating spindles such as milling tools. Verification and machining tests were performed to determine the static and dynamic characteristics of the tool dynamometer. The verification tests were performed by analyzing the difference between strain data measured by weight and that derived by theoretical calculations. Processing test was performed by attaching a tool dynamometer to the MCT to analyze data generated by the measuring equipment during machining. To maintain high productivity and precision, the system monitors and suppresses process disturbances such as chatter vibration, imbalances, overload, collision, forced vibration due to tool failure, and excessive tool wear; additionally, a tool dynamometer with a high signal-to-noise ratio is provided.

Influence of surface treatments and repair materials on the shear bond strength of CAD/CAM provisional restorations

  • Jeong, Ki-Won;Kim, Sung-Hun
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제11권2호
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    • pp.95-104
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    • 2019
  • PURPOSE. To evaluate the effect of surface treatments and repair materials on the shear bond strength and to measure the fracture toughness of CAD/CAM provisional restoration materials. MATERIALS AND METHODS. Four CAD/CAM (3D printing: Nextdent C&B and ZMD-1000B Temporary, CAD/CAM resin block: Yamahachi PMMA disk and Huge PMMA block) and four conventional (monometacrylate: Jet and Alike, dimetacrylate: Luxatemp and Protemp 4) materials were selected to fabricate disk-shaped specimens and divided into six groups according to surface treatment (n=10). CAD/CAM materials were repaired with Jet or Luxatemp, while conventional materials were repaired with their own materials. The shear bond strength was measured by using universal testing machine. Ten rectangular column-shaped specimens for each material were fabricated to measure the fracture toughness by single edge v notched beam technique. Statistical analysis was performed by one-way ANOVA. RESULTS. The highest shear bond strength of CAD/CAM materials was achieved by SiC paper + sandblasting. It was also accomplished when repairing 3D printing materials with Luxatemp, and repairing CAD/CAM resin blocks with Jet. Yamahachi PMMA disk showed the highest fracture toughness. Nextdent C&B showed the lowest fracture toughness value but no statistically significant difference from Alike and Luxatemp (P>.05). CONCLUSION. In order to successfully repair the CAD/CAM provisional restoration, mechanical surface treatment and appropriate repair material according to the CAD/CAM material type should be selected. The CAD/CAM provisional materials have proper mechanical properties for clinical use as compared to conventional materials.

대심도 지하공동에 발생하는 암반의 팽창 및 스폴링 현상 모델링 (Modeling of rock dilation and spalling in an underground opening at depth)

  • 조남각;이용주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.31-41
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    • 2010
  • 본 연구에서는 실험 및 수치해석적인 접근방법을 통하여 대심도 과지압 구간에서 발생하는 암반의 스폴링(spalling) 및 팽창모드에 대한 모델링 기법을 연구하였다. 이에 대한 실험적 접근 방법으로서 축 방향 압축을 받는 직사각형 인공암석보(beam)에 4점 휨 시험을 결합한 축방향 압축 휨 시험을 수행하여 대심도 지하공간의 응력모드와 유사한 조건 하에서의 암석의 균열 팽창 및 스폴링 과정을 고찰하였다. 또한, 수치해석적 접근방법으로서 기존의 연속체 해석으로는 모사하기 힘든 암석의 균열과정 및 팽창특성을 개별 입자해석 프로그램인 PFC2D를 이용하여 모델링 하였다. 본 연구 결과 휨 실험에서 구한 팽창시점은 스폴링에 요구되는 응력수준을 평가하는데 중요한 지표가 됨을 알 수 있었으며, 또한 수치해석 결과도 유사한 결과를 모사할 수 있음을 보여주었다.

출력인자 계산에 이용되는 등가면법의 타당성 연구 : 장방형 X-선 조사면에 대해서 안전한가\ulcorner (Application of the Equivalent-Field Method for Output Calculation: Is it safe for elongated x-ray fields\ulcorner)

  • Kim, Chang-Seon;Kim, Chul-Yong;Park, Myung-Sun
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권4호
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    • pp.195-200
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    • 1998
  • 연구 목적: 등가면법은 장방형의 X-선 조사면의 출력인자 계산에 널리 이용되고 있다. 본 연구에 서는 출력인자 계산시 등가면법의 적용에 영향을 줄 수 있는 선질, 조사면의 두 변의 길이의 비, 측정점의 깊이 등을 조사하였다. 또한 등가면법의 타당성이 유지되는 영역을 밝히는 어림계산법을 제시하였다. 대상 및 방법 : 본 연구에 사용된 X-선의 선원은 4-, 6-, l0-MV 이었다. 조사면의 폭을 5-40 cm 까지 변화시키고 각 조사면에서 두 변의 비를 1:1 에서 10:1 까지 변화시켰다. 조사면의 장방효과는 물팬톰을 이용하였으며, dmax, 5-cm, 10-cm 깊이에서 시행하였다. 장방형의 조사면과 각 조사면에 대한 등가정사각형면에서의 출력인자를 구하여 이들 두 방법에서의 차이를 나타냈다. 결과 및 토의: 장방형의 조사면과 이에 대응하는 등가면 간의 출력인자의 차이는 일반적으로 장방비가 커질수록 증가하였다. 장방형의 조사면에 대한 출력인자의 측정값은 일반적으로 각 조사면의 등가정사각형면을 이용하여 계산한 값보다 높게 나타나서 크게는 10%의 차이를 나타냈다. 똑같은 두 변의 비에 대하여 장방형의 조사면과 둥가정사각형면에 대한 출력인자의 차이는 조사면의 크기가 작을수록 크게 나타났다. 실험에 사용한 각각에서 선질의 종류와 각각의 선질에서 측정깊이에서 두 값은 큰 차이를 보이지 않았다. 결론 : 본 연구결과에 의하여 등가면법을 출력인자 계산에 사용할 경우 이를 판단할 어림계산법을 구할 수 있다. 한 변의 길이가 25-cm 이하인 조사면에 대하여 만일 장방비 < (0.48) (긴 변의 길이) - 0.5를 만족하는 경우에는 출력인자의 오차를 2% 안에서 등가면법을 이용할 수 있다. 이와는 다른 경우에는 출력인자를 직접 측정하여야 한다. 이러한 기준은 4-10MV X-선원에 대하여 10-cm 깊이의 측정점까지 타당하다.

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선량 중첩 방식을 이용한 동적 배기 조사면의 특성 연구 (Commissionning of Dynamic Wedge Field Using Conventional Dosimetric Tools)

  • 이병용;나상균;최은경;김종훈;장혜숙;김미화
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제15권1호
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    • pp.71-78
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    • 1997
  • 목적 :동적 쐐기 조사면 측정을 다중 검출기 시스템과 같은 특수한 장치없이 보편적인 방사선 측정 방법을 사용하여 시행할 수 있는 방법을 고안, 수행하였다. 대상 및 방법 : $15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$의 동적 쐐기각(dynamic wedge angle)과 6MV와 15MV인 광자선을 발생시키는 선형 가속기(CL 2100 C/D)를 이용하여 wedge transmission factor 및 percentage depth dose(PDD, 선량 프로파일을 측정하였다. Wedge transmission factor는 6MV, 15MV인 광자선과 $15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$의 4개의 동적 쐐기각에 대해서 $4\times4cm^2-20\times20cm^2$까지 1-2cm간격의 정사각형 조사면과 Y-field가 4cm, 20cm일 때 여러개의 X-field에 대한 각각의 직사각형 조사면에서 측정하였다. 또한 동적 쐐기의 구간별 치료표(Segmented Treatment Table, STT)값을 이용하여 wedge factor를 계산해 내었다. PDD는 필름 dosimetry로 구하였는데 개방 조사면에 대해 전리함과 필름으로 PDD를 구한 후 필름의 환산값을 알아내어 쐐기 조사면에 대한 필름 dosimetry로 PDD를 구하여 필름 환산값으로 전리함을 통해 얻을 수 있는 실제 PDD를 구하였다. 선량 프로파일은 비대칭 정지 조사면을 선택적으로 전리함을 이용하여 측정하고 이때 얻은 측정치인 소구간 프로파일과 STT를 이용하는 선량 분포 중칩 방식으로 구하였다. 결과 : wedge transmission factor의 측정치와 STT를 이용하여 구한 계산치를 비교한 결과 실험 오차 범위내에서 거의 일치하였다. 또한 직사각형 조사면에서의 wedge transmission factor 변화를 측정한 결과 동일한 Y-field에 대해서 직사각형 조사면은 정사각형 조사면에서의 wedge factor와 같았다. PDD는 필름 방사선 측정값의 보정으로 개방 조사면에서 PDD와 동적 쐐기 조사면에서 PDD 사이의 차이는 무시될 수 있다. 그리고 전리함의 측정으로부터 중칩 방식으로 얻어진 동적 쫴기의 선량 프로파일은 필름 dosimetry로 얻은 동적 쐐기의 선량 프로파일과 비교한 결과 최대 2% 이내 정확도의 허용 오차 영역에 들어옴을 볼 수 있었다. 결론 :동적 조사면의 특성으로 동적 쐐기 측정에서의 정보 수집을 위하여 모든 조사면에서의 방대한 측정과 그로인한 장시간의 소비, 또한 동적 쐐기 측정을 위한 특수한 장치가 필요하지만 보편적으로 사용하는 측정 장치, 즉 단일 검출기와 필름 방사선 측정 방법으로 충분히 용이하게 행할 수 있었다.

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매립형 유공 GFRP 판으로 보강된 RC보의 전단거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Shear Behaviors for Reinforced Concrete Beams Embedded with GFRP Plate with Openings)

  • 최종훈;김민숙;김희철;이영학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.407-414
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    • 2012
  • 이 연구의 목적은 매립형 유공 GFRP(glass fiber reinforced polymer) 판으로 보강된 철근콘크리트 보의 전단 거동에 관하여 실험적으로 연구하였다. 보강재의 형상, 보강면적, 보강재 두께 및 폭의 영향을 변수로 선정하였다. 전단 경간비가 2.8인 일반보 총 9개의 시험체에 대한 전단실험을 수행하였다. GFRP 판이 철근 스터럽으로 보강한 경우보다 단위보강면적당 전단강도가 3.6배 향상되었다. 보강면적에 따른 전단성능을 평가한 결과 전단보강면적이 증가함에 따라 전단강도도 증가하였다. 보강재의 형상에 따라 전단성능의 영향을 평가한 결과 평행사변형 GFRP 판이 기본격자형 GFRP 판보다 전단강도가 우수한 것으로 나타났다. 일정한 보강면적에서 보강재의 폭 및 두께를 변수로 두었을 때 폭이 증가할수록 전단성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로, GFRP 판으로 전단 보강된 철근콘크리트 보의 ACI 318M-08 기준식에 의한 최대전단강도와 실험에 의한 최대전단강도를 비교하였다. 또한, ACI 318M-08, CSA-04, EC2-02 기준식의 최대전단보강면적과 시험체의 최대전단보강면적을 비교하였다.

어구의 분류 (Classification of Fishing Gear)

  • 김대안
    • 수산해양기술연구
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    • 제32권1호
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    • pp.33-41
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    • 1996
  • In order to obtain the most favourable classification system for fishing gears, the problems in the existing systems were investigated and a new system in which the fishing method was adopted as the criterion of classification and the kinds of fishing gears were obtained by exchanging the word method into gear in the fishing methods classified newly for eliminating the problems was established. The new system to which the actual gears are arranged is as follows ; (1)Harvesting gear \circled1Plucking gears : Clamp, Tong, Wrench, etc. \circled2Sweeping gears : Push net, Coral sweep net, etc. \circled3Dredging gears : Hand dredge net, Boat dredge net, etc. (2)Sticking gears \circled1Shot sticking gears : Spear, Sharp plummet, Harpoon, etc. \circled2Pulled sticking gears : Gaff, Comb, Rake, Hook harrow, Jerking hook, etc. \circled3Left sticking gears : Rip - hook set line. (3)Angling gears \circled1Jerky angling gears (a)Single - jerky angling gears : Hand line, Pole line, etc. (b)Multiple - jerky angling gears : squid hook. \circled2Idly angling gears (a)Set angling gears : Set long line. (b)Drifted angling gears : Drift long line, Drift vertical line, etc. \circled3Dragged angling gears : Troll line. (4)Shelter gears : Eel tube, Webfoot - octopus pot, Octopus pot, etc. (5)Attracting gears : Fishing basket. (6)Cutoff gears : Wall, Screen net, Window net, etc. (7)Guiding gears \circled1Horizontally guiding gears : Triangular set net, Elliptic set net, Rectangular set net, Fish weir, etc. \circled2Vertically guiding gears : Pound net. \circled3Deeply guiding gears : Funnel net. (8)Receiving gears \circled1Jumping - fish receiving gears : Fish - receiving scoop net, Fish - receiving raft, etc. \circled2Drifting - fish receiving gears (a)Set drifting - fish receiving gears : Bamboo screen, Pillar stow net, Long stow net, etc. (b)Movable drifting - fish receiving gears : Stow net. (9)Bagging gears \circled1Drag - bagging gears (a)Bottom - drag bagging gears : Bottom otter trawl, Bottom beam trawl, Bottom pair trawl, etc. (b)Midwater - drag gagging gears : Midwater otter trawl, Midwater pair trawl, etc. (c)Surface - drag gagging gears : Anchovy drag net. \circled2Seine - bagging gears (a)Beach - seine bagging gears : Skimming scoop net, Beach seine, etc. (b)Boat - seine bagging gears : Boat seine, Danish seine, etc. \circled3Drive - bagging gears : Drive - in dustpan net, Inner drive - in net, etc. (10)Surrounding gears \circled1Incomplete surrounding gears : Lampara net, Ring net, etc. \circled2Complete surrounding gears : Purse seine, Round haul net, etc. (11)Covering gears \circled1Drop - type covering gears : Wooden cover, Lantern net, etc. \circled2Spread - type covering gears : Cast net. (12)Lifting gears \circled1Wait - lifting gears : Scoop net, Scrape net, etc. \circled2Gatherable lifting gears : Saury lift net, Anchovy lift net, etc. (13)Adherent gears \circled1Gilling gears (a)Set gilling gears : Bottom gill net, Floating gill net. (b)Drifted gilling gears : Drift gill net. (c)Encircled gilling gears : Encircled gill net. (d)Seine - gilling gears : Seining gill net. (e)Dragged gilling gears : Dragged gill net. \circled2Tangling gears (a)Set tangling gears : Double trammel net, Triple trammel net, etc. (b)Encircled tangling gears : Encircled tangle net. (c)Dragged tangling gears : Dragged tangle net. \circled3Restrainting gears (a)Drifted restrainting gears : Pocket net(Gen - type net). (b)Dragged restrainting gears : Dragged pocket net. (14)Sucking gears : Fish pumps.

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