• Advances in concrete construction
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• 제10권6호
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• pp.547-557
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• 2020

This paper presents one of the demonstration projects undertaken during the FP7 EU-funded Anagennisi project (Innovative reuse of all tyre components in concrete-2014-2017) on a full-scale (30 m×40 m, thickness: 0.2 m) Steel Fibre Reinforced Concrete (SFRC) slab-on-grade using a blend of manufactured steel fibres (MSF) and Recycled Tyre Steel Fibres (RTSF). The aim of the project was to assess the use of RTSF in everyday construction practice. The Anagennisi partners, Dulex Ltd in collaboration with Gradmont-Gradacac Ltd and University of Zagreb, designed, cast and monitored the long-term shrinkage deformations of the indoor slab-on-grade slab at Gradmont's precast concrete factory in Gradacac, Bosnia and Herzegovina. A hybrid RTSF mix (20 kg/㎥ of MSF+10 kg/㎥ of RTSF) was used to comply with the design criteria which included a maximum load capacity of 20 kN/㎡. The slab was monitored for one year using surveying equipment and visual inspection of cracks. During the monitoring period, the slab exhibited reasonable deformations (a maximum displacement of 3.3 mm for both, horizontal and vertical displacements) whilst after five years in use, the owners did not report any issues and were satisfied with the construction methodology and materials used. This work confirms that RSTF is a viable and sustainable solution for slab-on-grade applications.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.141-150
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• 2005

지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 수직 하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 슬래브 하부의 수평 저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였고 퓨리에변환을 이용한 변환영역에서 이러한 공식의 해를 구하였다. 또한 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치 해석 결과도 도출하였다. 이러한 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출되는 것을 알 수 있었다. 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 슬래브 하부의 수평 저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.271-282
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• 2006

지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 온도하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 지반위의 콘크리트 슬래브와 강성도로포장의 해석에 널리 사용되는 탄성지반위의 얇은 판을 이용하여 슬래브 하부의 수평저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였다. 이를 이용하여 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치해석 결과를 도출하였다. 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출 되는 것을 알 수 있었다. 슬래브의 상부와 하부에 온도 차이가 있을 때와 슬래브의 온도가 전체적으로 감소할 때, 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 온도하중을 받을 때 슬래브 하부의 수평저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.

• 소성∙가공
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• 제8권3호
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• pp.271-271
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• 1999

A concentration change during grade transition operation in thin slab casting is investigated through computer simulation and the results are compared with experimental measurements. Fluid flow and mixing patterns in various tundish levers and flow rates were analysed by a three-dimensional mathematical model. Based on the contained results, a simple, efficient and accurate computational model is suggested to predict the concentration profile at the outlet of the tundish. Based on the model, mixing in and below the mold was analyzed considering electromagnetic braking force. The predicted concentration profiles show good agreements with the measured values. It is found that the lower vortices in the mold are suppressed by the electromagnetic field and a plug-like flow region develops, which decreases the intermixing of two different grades of steel and shortens the length of transition region.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.171-180
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• 2008

본 연구는 지반위에 놓여진 콘크리트 슬래브가 온도하중을 받아서 컬링할 때의 거동을 실내 실험을 통해 분석하고 슬래브를 지지하고 있는 하부층의 구성이 슬래브의 컬링 거동에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하기 위하여 수행되었다. 실험을 위해 콘크리트슬래브를 제작하고 온도측정센서를 장착하였으며 인위로 온도하중을 가하며 슬래브의 여러 위치에서 변위의 변화를 측정하였다. 하부층은 두 가지의 관점을 고려하여 구성하였으며, 첫째는 단일 하부층을 이용하여 재료와 두께를 달리하여 지지력을 다르게 하는 경우이며, 둘째는 하부층을 복층으로 구성하되 복합지지력은 일정하나 슬래브와 직접 접촉하는 상위하부층의 재료성질을 다르게 하는 경우이다. 실험결과 시간에 따른 슬래브의 수직 변위 변화는 온도구배의 변화와 거의 일치하는 양상을 보였으며 컬링 거동의 특성을 컬업 구간과 컬다운 구간으로 구분하여 분석하였다. 하부층의 지지력은 커질수록 슬래브의 중앙과 코너의 수직 변위 차이는 감소하게 되며 최상위 하부충의 재료 성질이 컬링 거동에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.209-220
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• 2008

본 논문은 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 환경하중에 의해 컬링 할 때의 거동을 해석할 경우에 하부층의 모델링 방법에 따른 해석 결과의 차이를 분석한 내용을 기술하였다. 지반위에 놓인 슬래브 시스템을 전체 3차원 모델, 3차원 슬래브와 하부층을 스프링으로 구성한 모델, 그리고 2차윈 슬래브와 하부층을 스프링으로 구성한 모델 등으로 개발하여 해석을 수행하였다. 먼저 하부층이 단일 층으로 구성되어 있을 경우에 하부층 모델링 방법에 따른 컬링 거동의 차이를 분석하였다. 그리고 하부층이 서로 다른 재료와 두께로 구성되어 있는 복층일 경우에 하부층 모델링에 따른 컬링 거동의 특성을 비교 분석하였다. 연구결과 하부층을 무인장 스프링으로 모델링 하면 하부층이 단층일 경우에는 일반적으로는 상당히 정확한 해석결과를 얻을 수 있으나, 하부층이 복층일 경우에는 상위하부층의 탄성계수가 클 때, 하위하부층의 탄성계수가 작을 때, 그리고 상위하부층과 하위하부층의 두께가 두꺼울 때는 컬링 시에 슬래브의 수직변위 차이를 과대평가하게 되며 최대응력은 과소평가하게 된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제7권3호
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• pp.319-330
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• 1999

The design of composite space trusses is a demanding task that involves taking several decisions on the truss depth, number of panels, member configuration, number of chord layers and concrete slab thickness and grade. The focus in this paper is on the design of top concrete slabs of composite space trusses, and in particular their thickness. Several effects must be considered in the process of designing the slab before an optimum thickness can be chosen. These effects include the inplane forces arising from shear interaction with the steel sub-truss and the flexural. and sheer effects of direct lateral slab loading. They also include a constructional consideration that the thickness must allow for sufficient cover and adequate space for placing the reinforcement. The work presented in this paper shows that the structural requirements on the concrete slab thickness are in many cases insignificant compared with the constructional requirements.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권6호
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• pp.895-905
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• 2022

Composite flooring systems consisting of cold-formed steel joists and reinforced concrete slabs offer an efficient, lightweight solution. However, utilisation of composite action to achieve enhanced strength and economical design has been limited. In this study, finite element modelling was utilised to create a three-dimensional model which was then validated against experimental results for a composite flooring system consisting of cold-formed steel joists, reinforced concrete slab and steel bolt shear connectors. This validated numerical model was then utilised to perform parametric studies on the performance of the structural system. The results from the parametric study demonstrate that increased thickness of the concrete slab and increased thickness of the cold formed steel beam resulted in higher moment capacity and stiffness of the composite flooring system. In addition, reducing the spacing of bolts and spacing of the cold formed steel beams both resulted in enhanced load capacity of the composite system. Increasing the concrete grade was also found to increase the moment capacity of the composite flooring system. Overall, the results show that an efficient, lightweight composite flooring system can be achieved and optimised by selecting suitable concrete slab thickness, cold formed beam thickness, bolt spacing, cold formed beam spacing and concrete grade.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권6호
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• pp.735-748
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• 2018

In this paper, the cyclic behavior of steel beam-concrete encased steel (CES) column joints was investigated experimentally and numerically. Three frame middle joint samples with varying concrete slab widths were constructed. Anti-symmetrical low-frequency cyclic load was applied at two beam ends to simulate the earthquake action. The failure modes, hysteretic behavior, ultimate load, stiffness degradation, load carrying capacity degradation, displacement ductility and strain response were investigated in details. The three composite joints exhibited excellent seismic performance in experimental tests, showing high load-carrying capacity, good ductility and superior energy dissipation ability. All three joint samples reached their ultimate loads due to shear failure. Numerical results from ABAQUS modelling agreed well with the test results. Finally, the effect of the concrete slab on ultimate load was analyzed through a parametric study on concrete strength, slab thickness, as well as slab width. Numerical simulation showed that slab width and thickness played an important role in the load-carrying capacity of such joints. As a comparison, the influence of concrete grade was not significant.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권5호
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• pp.515-524
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• 2019

The present study deals with the simulation of low velocity impact on prestressed and reinforced concrete (RC) slabs supported with different end conditions. The prestress is pre-applied on the RC slab in an analytical approach for the prestressed slab. RC slabs with dimensions $500{\times}600{\times}60mm$, $500{\times}600{\times}80mm$ and $500{\times}600{\times}120mm$ were used by changing support condition in two different ways; (i) Opposite sides simply supported, (ii) Adjacent sides simply supported with opposite corner propped. Deflection response of these specimens were found for the impact due to three different velocities. The effect of grade of concrete on deflection due to the impact of these slabs were also studied. Deflection result of $500{\times}500{\times}50mm$ slab was calculated numerically and compared the result with the available experimental result in literature. Finite element analyses were performed using commercially available ANSYS 16.2 software. The effectiveness of prestressing on impact resistant capacity of RC slabs are demonstrated by the way of comparing the deflection of RC slabs under similar impact loadings.