• 제목/요약/키워드: shear cap

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연속 캡 형상 전단연결재의 전단 내력에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Shear Capacity of Continuous Cap-Type Shear Connector)

  • 오명호;김영호;정석창;김명한
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.91-99
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    • 2019
  • The push-out tests have been conducted on the specimens which consist of the steel beam with U-shape section and the continuous cap-type shear connector. Existing formulas for the elevation of shear connector capacity were investigated on the basis of test results. The shear capacities of continuous cap-type shear connectors distinctly declined as the diameters of side-hole in the shear connector increased. The rebars through side-hole for the transverse reinforcement improved the shear capacity of continuous cap-type connector by 20 to 30 percent. It was not feasible to obtain the appropriate capacity values of continuous cap-type shear connectors made of thin steel plate like those of in this study, using the existing formulas. The new formula for reflecting the shear strength of penetrative bars was proposed based on the shear equation of Eurocode 4. The slip capacities of continuous cap-type shear connectors were shown to exceed the limit value of 6mm for the sufficiently ductile behavior.

단속배치된 캡 형상의 전단연결재의 전단내력에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Shear Capacity of Cap-Type Shear Connectors With Constant Intervals)

  • 오명호;이민석;김영호;김명한
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.121-128
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    • 2018
  • The push-out tests have been conducted on the specimens which consist of the steel beam with U-shape section and the cap-type shear connectors with constant intervals. Existing equations for the evaluation of shear connector strength have been investigated on the basis of test results. The reinforcing bars for longitudinal reinforcement and the penetrative bars for transverse reinforcement didn't have much effect on the shear capacity of the cap-type shear connector. The larger the width of cap-type shear connector was profiled, the greater the shear strength turned. The shear capacities of cap-type shear connectors with constant intervals were evaluated on the basis of push-out test results, and those were possible to be determined with proper safety margin using the Eurocode 4. The slip capacity of cap-type shear connector was shown to exceed the limit value of 6mm for sufficiently ductile behavior.

절곡 강판(Cap)을 전단연결재로 사용한 강판-콘크리트 합성보의 휨강도 분석 (Analysis about Flexural Strength of Steel Plate-Concrete Composite Beam using Folded Steel Plate (Cap) as Shear Connector)

  • 조태구;최병정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.481-492
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    • 2018
  • 본 강판 콘크리트 합성보는 강판, 콘크리트 및 전단 연결재로 구성되어 2개의 이질 재료를 결합한다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 이 연구에서, SPC 보는 스터드가 없는 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡한 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 현장 건설의 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착되어있다. Cap을 전단연결재로 사용하여 SPC 보의 휨성능을 분석하기 위해 변위 제어 모드에서 단조 하중 2점가력 실험을 수행 하였다. 전단 연결재 유형, 돌출 길이, 강판의 두께의 변수를 갖는 5개의 시험편을 제작하여 시험 하였다. KBC 2009에서 제시하는 전단강도비와 휨강도비의 관계를 분석하였다. 시험 결과로 전단 강도비를 40% 이상으로 나타냈다. 전단 연결재와 Cap을 부착하였음에도 완전합성보로 가정한 휨강도의 70% 이상의 휨강도를 발휘하였다. 또한 Cap이 스터드 보다는 작은 전단강도를 보였으나, Cap이 전단연결재 역할을 하였다. 강판두께를 변수로 한 경우, 완전합성보 대비 약 70%의 휨강도를 발휘하였으며, 유사한 변형성능을 나타내었다. 불완전합성거동함에 따라 국부좌굴이 발생하였으나, 상대적으로 두꺼운 강판의 경우 5% 높은 강도에서 국부좌굴이 발생하였다. 또한 좌굴폭이 15% 감소하였다.

Numerical assessment of post-tensioned slab-edge column connection systems with and without shear cap

  • Janghorban, Farshad;Hoseini, Abdollah
    • Computers and Concrete
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    • 제22권1호
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    • pp.71-81
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    • 2018
  • Introduction of prestressed concrete slabs based on post-tensioned (PT) method aids in constructing larger spans, more useful floor height, and reduces the total weight of the building. In the present paper, for the first time, simulation of 32 two-way PT slab-edge column connections is performed and verified by some existing experimental results which show good consistency. Finite element method is used to assess the performance of bonded and unbonded slab-column connections and the impact of different parameters on these connections. Parameters such as strand bonding conditions, presence or absence of a shear cap in the area of slab-column connection and the changes of concrete compressive strength are implied in the modeling. The results indicate that the addition of a shear cap increases the flexural capacity, further increases the shear strength and converts the failure mode of connections from shear rigidity to flexural ductility. Besides, the reduction of concrete compressive strength decreases the flexural capacity, further reduces the shear strength of connections and converts the failure mode of connections from flexural ductility to shear rigidity. Comparing the effect of high concrete compressive strengths versus the addition of a shear cap, shows that the latter increases the shear capacity more significantly.

유공강판 전단연결재로 보강된 강관말뚝머리의 구조 성능 평가 (The Structural Performance Evaluation of Steel Pipe Pile Cap with Perfobond Rib Shear Connector)

  • 구현본;김영호;강재윤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6A호
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    • pp.843-851
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    • 2008
  • 본 연구에서는 현행 설계기준상의 강관말뚝머리 연결부 결합방법이 갖고 있는 전단키 용접, 철근 배근 및 정착길이 확보 등의 문제점을 개선하고자 결합용 구조 요소로 유공강판 전단연결재(Perforated Flat Shear Connector)를 활용한 새로운 보강방법을 고안하고 이에 대한 구조적 거동 특성을 실험적으로 규명하였다. 실험 결과, 유공강판 전단연결재를 활용한 보강방법은 기존 방법을 대체할 만한 동등 수준 이상의 구조 안전성은 물론 시공성 및 경제성 측면에서도 우수한 성능을 갖는 구조 시스템인 것으로 나타났으며, 이에 따라 효율적인 강관말뚝머리 연결부 보강방법의 하나로 자리매김할 것으로 기대된다.

퍼포본드로 보강된 강관말뚝머리의 압발저항성능 평가 (The Push-out Resistance Evaluation of Steel Pipe Cap with Perfobond Rib Shear Connector)

  • 구현본;김영호;강재윤
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.77-80
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    • 2008
  • 본 연구에서는 현행 설계기준상의 강관말뚝머리 연결부의 결합방법이 갖고 있는 철근 배근 및 정착길이 확보, 전단키 용접 등의 문제점을 개선하기 위해 퍼포본드 전단연결재(Perforated Rib Shear Connector)를 활용한 강관말뚝머리 보강방법을 고안하고 이에 대한 압발저항성능을 실험적으로 검증하였다. 그 결과 퍼포본드를 활용한 보강방법은 연직하중에 대해 기존 방법을 대체할만한 동등 수준이상의 구조 안전성은 물론 시공성 및 경제성 측면에서도 우수한 성능을 갖는 구조 시스템인 것으로 나타남에 따라 상부구조의 작용하중을 강관말뚝으로 전달하기 위한 효율적인 강관말뚝머리 연결부 보강방법의 하나로 자리매김할 것으로 사료된다.

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개방형 유공강판 전단연결재로 보강된 강관말뚝머리의 휨거동에 관한 유한요소 해석 (Finite Element Analysis for Bending Performance of Steel Pipe Pile Cap with the Open Perforated Shear Connector)

  • 김영호;강재윤;유승운
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.4018-4023
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    • 2010
  • 합성구조에서 강재와 콘크리트 사이의 경계면에 효과적인 응력전달과 합성거동을 유도하기 위하여 스터드, 채널, 유공강판 등이 사용된다. 많은 연구자들이 여러 종류의 전단연결재의 특성을 개선시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 말뚝구조물과 확대기초와의 합성을 위해 개방형 유공강판 전단연결재로 보강된 강관 말뚝머리의 휨거동을 분석하였다. 개방형 유공강판 전단연결재로 보강된 강관말뚝의 휨거동을 규명하고, 다양한 변수해석에서 요구되는 정보를 얻고자 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 비선형 유한요소 해석을 수행하였다.

Strain localization and failure load predictions of geosynthetic reinforced soil structures

  • Alsaleh, Mustafa;Kitsabunnarat, Akadet;Helwany, Sam
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제2권3호
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    • pp.235-261
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    • 2009
  • This study illustrates the differences between the elasto-plastic cap model and Lade's model with Cosserat rotation through the analyses of two large-scale geosynthetic-reinforced soil (GRS) retaining wall tests that were brought to failure using a monotonically increasing surcharge pressure. The finite element analyses with Lade's model were able to reasonably simulate the large-scale plane strain laboratory tests. On average, the finite element analyses gave reasonably good agreement with the experimental results in terms of global performances and shear band occurrences. In contrast, the cap model was not able to simulate the development of shear banding in the tests. In both test simulations the cap model predicted failure loads that were substantially less than the measured ones.

슬림 AU 합성보의 전단성능에 관한 실험연구 (Experimental Study on the Shear Capacity of Slim AU Composite Beam)

  • 이미향;오명호;김영호;정석창;김명한
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.99-105
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    • 2017
  • The SLIM AU composite beam consists of U-shaped steel plate, A-shaped steel cap and infilled concrete. The bottom steel plate acts as tension bars, and the top steel cap takes roles of shear connector and compression bars in the conventional reinforced concrete section. In this paper the shear strength of this composite beam with closed steel section has been evaluated through the concentrated loading shear experiments. Test results under the symmetrical and asymmetrical loading conditions were compared with the predicted values based on the KBC 2016. The composite beam showed the greater shear strength capacities than those of the theoretical evaluation.

말뚝으로 지지된 성토지반의 파괴형태 (Failure Modes in Piled Embankments)

  • 홍원표;윤중만;서문성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.207-220
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    • 1999
  • 성토지지말뚝으로 지지된 연약지반상 성토지반의 파괴형태를 조사하기 위하여 실내모형실험이 실시되었다. 성토지지말뚝은 성토하중의 지지효과를 증대시키기 위하여 줄말뚝의 형태로 설치하였으며 줄말뚝의 두부는 지중보 형태의 말뚝캡보로 서로 연결시켰다. 이 말뚝캡보는 성토지반의 장축방향에 직각이 되도록 연결시켰다. 사용모래로는 주문진 표준사를 사용하였으며 성토지반의 변형거동을 관찰하기 위하여 흑연가루로 채색한 모래층과 원래의 모래층을 서로 3mm두께로 번갈아 성토하여 줄무늬를 만들었다. 실험중 촬영한 사진분석으로 부터 성토지반의 파괴형태는 지반아칭파괴와 펀칭전단파괴의 두가지임을 알 수 있다. 성토지반내 어떤 파괴형태가 발생될 것인가는 성토고와 말뚝캡보 사이의 간격에 의존함을 알 수 있다. 즉 성토고가 말뚝캡보사이 간격에 비하여 충분히 높으면 지반아칭파괴가 발생되며 그 반대의 경우는 펀칭전단파괴가 발생된다. 지반아칭파괴는 말뚝캡보 폭과 같은 두께를 가지는 반원통형 아치형태로 성토지반내에 발생한다. 그리고, 말뚝캡보 위에는 쐐기영역이 발생하며 이 쐐기영역은 지반아칭파괴나 펀칭전단파괴가 발달하는 동안에도 변형되지 않은 상태로 남아있다. 펀칭전단파괴시 변형토괴의 경계형상도 실험중 촬영한 사진분석에 근거하여 밝혀질 수 있다.

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