• Earthquakes and Structures
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• 제8권3호
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• pp.713-732
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• 2015

The application of the compressive force path method for the design of earthquake-resistant reinforced concrete structural walls with a shear span-to-depth ratio larger than 2.5 has been shown by experiment to lead to a significant reduction of the code specified transverse reinforcement within the critical lengths without compromising the code requirements for structural performance. The present work complements these findings with experimental results obtained from tests on structural walls with a shear span-to-depth ratio smaller than 2.5. The results show that the compressive force path method is capable of safeguarding the code performance requirements without the need of transverse reinforcement confining concrete within the critical lengths. Moreover, it is shown that ductility can be considerably increased by improving the strength of the two bottom edges of the walls through the use of structural steel elements extending to a small distance of the order of 100 mm from the wall base.

• Advances in concrete construction
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• 제13권 2호
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• pp.183-190
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• 2022

A wide range of experimental bases and improved performance with different forms of Fiber Reinforced Polymer (FRP) have attracted researchers to produce eco-friendly and sustainable structures. The reinforced concrete (RC) beam's shear capacity has remained a complex phenomenon because of various parameters affecting. Design recommendations for the shear capacity of RC elements having FRP reinforcement need a more experimental database to improve design recommendations because almost all the recommendations replace different parameters with FRP's. Steel and FRP are fundamentally different materials. One is ductile and isotropic, whereas the other is brittle and orthotropic. This paper presents experimental results of the investigation on the beams with glass fiber reinforced polymer (GFRP) reinforcement as longitudinal bars and stirrups. Total twelve beams with GFRP reinforcement were prepared and tested. The cross-section of the beams was rectangular of size 230 × 300 mm, and the total length was 2000 mm with a span of 1800 mm. The beams are designed for simply-supported conditions with the two-point load as per specified load positions for different beams. Flexural reinforcement provided is for the balanced conditions as the beams were supposed to test for shear. Two main variables, such as shear span and spacing of stirrups, were incorporated. The beams were designed as per American Concrete Institute (ACI) ACI 440.1R-15. Relation of VExp./VPred. is derived with axial stiffness, span to depth ratio, and stirrups spacing, from which it is observed that current design provisions provide overestimation, particularly at lower stirrups spacing.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권6호
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• pp.111-119
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• 2019

The purpose of this study is to investigate the shear strength of reinforced concrete beam according to beam section size and shear reinforcement ratio. A total of nine specimens were tested and designed concrete compressive strength is 24 MPa. The main variables are shear reinforcement ratio and beam section size fixed with shear span to depth ratio (a/d = 2.5), the tensile reinforcement ratio (${\rho}=0.013$) and width to depth ratio (h/b = 1.5). The test specimens were divided into three series of S1 ($225{\times}338mm$), S2 ($270{\times}405mm$) and S3 ($315{\times}473mm$), respectively. The experimental results show that all specimens represent diagonal tensile failure. For $S^*-1$ specimens (d/s=0), the shear strength decreased by 33% and 46% with increasing the beam effective depth, 26% and 33% for $S^*-2$ specimens (d/s=1.5) and 16% and 20% for $S^*-3$ specimens (d/s=2.0) respectively. As the shear reinforcement ratio increases, the decrease range in shear strength decreases. In other words, this means that as the shear reinforcement ratio increases, the size effect of concrete decreases. In the S1 series, the shear strength increased by 39% and 41% as the shear reinforcement ratio increased, 54% and 76% in the S2 series and 66% and 100% in the S3 series, respectively. As the effective depth of beam increases, the increase range of shear strength increases. This means that the effect of shear reinforcement increases as the beam effective depth increases. As a result of comparing experimental values with theoretical values by standard equation and proposed equation, the ratio by Zsutty and Bazant's equation is 1.30 ~ 1.36 and the ratio by KBC1 and KBC2 is 1.55~.163, respectively. Therefore, Zsutty and Bazant's proposed equation is more likely to reflect the experimental data. The current standard for shear reinforcement ratio (i.e., $S_{max}=d/2$) is expected to be somewhat relaxed because the ratio of experimental values to theoretical values was found to be 1.01 ~ 1.44 for most specimens.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.621-630
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• 2006

산업부산물을 활용한 고강도 경량 콘크리트 보의 역학적 거동 구명과 함께 경량 콘크리트 보의 이론식을 바탕으로 합리적인 전단강도식을 제안하였다. 보는 경량 골재를 사용한 고강도 경량 콘크리트 보(L) 8개와 일반 골재를 사용한 고강도콘크리트 보(H) 4개의 실험체를 제작하였다. 그리고 전단스팬비(a/b=1.5, 2.5, 3.5, 4.5), 인장철근비(${\rho}$=0.57, 1.0, 1.59, 2.3%), 콘크리트의 압축강도(35.4, 65.3MPa)를 주요 변수로 설정하여 실험하였다. 이로부터 보에 대한 하중-처짐관계 및 변형률 분포, 파괴성상, 최대내력 등에 대하여 측정하였다. 또한 보의 전단강도식의 제안을 위하여 사인장 균열 강도와 극한전단강도로 세분화하여 기존 제안식과 규준식에 적용시켜 상호 비교 분석을 하였다. $V_{cr}$에 있어서는 a/b=2.5 이상에서는 ACI 규준식과 Zsutty제안식에서 감소하는 결과였지만, Mathey의 제안식에서는 약간의 상승 경향을 보였다. 또한, ${\rho},\;f_c$의 증가에 따라 $V_{cr,\exp}/V_{cr,cal}$은 과대평가의 경향이 나타났다. 한편, $V_{u, \exp}/V_{u,cal}$에서는 통계적인 방법으로 유도된 Zsutty의 제안식이 실험결과와의 일치성에서 좋은 결과를 보였다. 이 식으로부터 유도 수정된 전단강도에 대한 제안식은 $V_{cr},\;V_u$에서 합리적으로 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안된 전단강도 식은 경량 콘크리트의 전단스팬비, 인장철근비, 콘크리트 압축강도의 변화에 따른 전단내력을 합리적으로 평가하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 토지주택연구
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• 제2권4호
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• pp.471-477
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• 2011

This paper will describe the experimental results on the shear behaviors of reinforced concrete (RC) beam with recycled coarse aggregate (RCA). The primary objective of this research is to evaluate the influences of different RCA replacement percentage (i.e, 0%, 30%, 60%, and 100%) on the shear performance of reinforced concrete beams without shear reinforcement. Eight large-scale RC beams without shear reinforcement were manufactured and tested to shear failure. All had a rectangular cross-section with 400mm width ${\times}$ 600mm depth and 6000mm length, and were tested with a shear span-to-depth of 5.1. The results showed that the deflection and shear strength were little affected by the different RCA replacement percentage. Actual shear strength of each RCA beam was compared with the shear strength predicted using the provisions of ACI 318 code and Zsutty'e equation for shear design of RC beams. ACI 318 code predicted the shear strength of RCA reinforced concrete beams well.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.343-351
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• 2010

도로교설계기준(건설교통부, 2005)에 따르면 바닥판 경간비(B/L)가 0.5이하인 박스거더교에서는 상부플랜지의 전폭이 휨 압축응력 또는 축압축응력에 대하여 유효한 것으로 볼 수 있다. 그러나 세그먼트 자중 등에 의한 휨모멘트와 케이블 수직압축력에 의한 합성응력이 발생되고 바닥판 경간비가 변하는 사장교의 시공단계에서는 전단지연의 영향범위가 다를 수 있다. 이 연구에서는 1면 케이블 콘크리트 박스 사장교를 대상으로 시공단계시 보강형에 고려되어야 할 합성응력에 의한 유효플랜 지폭을 분석하였다. 그 결과 바닥판 경간비가 0.38이하의 범위에서 보강형의 전폭을 유효플랜지폭으로 적용할 수 있는 것으로 해석되었다. 즉, 1면 케이블 박스 사장교의 경우 전단지연을 고려하여 할 범위가 박스거더교보다 커야할 것으로 분석되었다. 따라서 시공단계시 변화되는 바닥판 경간비의 크기에 관계없이 전폭을 유효플랜지폭으로 반영하는 실무관행은 안전측 설계가 되지 못할 수 가 있다. 또한 시공단계시 선단부를 제외한 영역의 합성응력에 대한 검토는 바닥판 경간비가 크게 나타나는 초기 시공단계에서는 단경간 구조계로 보고 산정한 유효플랜지폭을 적용할 경우 안전측 설계가 된다. 그러나 바닥판 경간비가 작아짐에 따라서는 전폭과 캔틸레버 구조계로 유효플랜지폭을 결정하는 것이 타당한 것으로 분석되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.256-259
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• 2004

The objective of this experimental study is to understand the effects of horizontal and vertical shear reinforcement on the shear strength of concrete deep beams. Main variables were the horizontal shear reinforcement ratio $(P_{sh})$, vertical shear reinforcement ratio$(P_{sv})$ and shear span-to-overall depth ratio(a/h). Test results revealed that the effectiveness of shear resistance of shear reinforcement was greatly related to the a/h. For the beams with $a/h\geq1.0$, the vertical shear reinforcement was more effective than horizontal shear reinforcement.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.93-100
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• 2017

이 연구에서는 시공성이 단순한 연성형 절점을 갖는 HSRC 하이브리드 보 시스템의 콘크리트 보 영역에서의 일축 전단 및 연결절점 영역에서의 전단마찰 거동을 평가하였다. 일축 전단의 실험은 내민보 시스템으로써 파괴경간의 전단경간비는 1.6이다. 연결절점 영역에서의 전단마찰 거동을 평가하기 위한 실험은 상부 2점 집중하중으로써 순 전단경간비는 0.1이다. 실험 결과, 연결절점에서 배근된 장부철근이 HSRC 보의 균열 진전에 미치는 영향은 미미하였지만, 부재의 전단내력은 약 25% 향상시켰다. HSRC 보의 일축 전단 및 전단마찰 내력은 장부철근의 유무와 상관없이 ACI 318-14 및 EC2 설계식을 이용하여 안전 측에서 평가될 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.283-292
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• 2005

강판으로 부분 보강된 철근콘크리트 보의 조기파괴하중을 추정하기 위하여 변수연구를 수행하였다. 설계변수는 전단철근의 유무, 비보강길이의 비, 인장철근에 대한 보강 강판의 철근비, 전단지간 대 보강된 보의 유효깊이 비로 하였다. 유한요소해석 결과, 강판으로 부분 보강된 철근콘크리트 보의 조기파괴를 지배하는 1차 적인 요인은 비보강길이이지만 보강철근비, 전단지간 대 유효깊이의 비 등도 영향을 주는 것으로 나타났다. 설계변수의 조합작용을 고려한 근사식을 기존의 실험결과와 비교한 결과 거의 일치하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.335-340
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• 2002

The focus of this experimental study is to verify the effect of openings in reinforced concrete deep beam. Main variables are opening depth, width and vertical locations but the shear span-to-overall depth ratio was fixed by 0.5. The experimental results about 8 deep beams which was tested under two equal symmetrically placed point loads are reported.