• 제목/요약/키워드: slip capacity

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매입형 합성보의 전단합성거동에 대한 비교분석 (Analysis of the Load Carrying Behavior of Shear Connection at the Interface of Encased Composite Beams)

  • 신현섭;허병욱;배규웅;김긍환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.67-79
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    • 2008
  • 본 연구에서는 매입형 합성보에서 전체 보의 휨거동 및 합성면에서의 상대변위(Slip) 등을 분석함으로써 화학적 부착, 부착파괴 후 기계적 맞물림 및 마찰작용, 전단 스터드가 합성보 전체의 강도 및 강성과 합성단면에서의 전단합성거동에 기여하는 정도를 해석해 보고자 한다. 이를 위해 U자형 성형강판을 이용한 합성보 및 CT형강 용접방식 강판성형 합성보에 대해 구조성능 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 실험 및 해석결과에 의하면, 전단 스터드의 설치 유무에 따라 매입형 합성보의 극한 모멘트성능 차이는 약 10% 미만을 나타내었다. 이것은 강재 보의 단면형상으로 인한 화학적 및 기계적 부착력이 크기 때문에 이에 의한 합성작용으로도 일정 이상의 모멘트성능 발휘가 가능하여 완전합성상태에 해당하는 소성 모멘트내력과의 차이가 비교적 크지 않으며, 합성율이 증가하는 것에 비해 휨모멘트 내력은 완만하게 증가하기 때문으로 나타났다.

Experimental assessment on flexural behavior of demountable steel-UHPC composite slabs with a novel NPR steel plate

  • Jin-Ben Gu;Jun-Yan Wang;Yi Tao;Qing-Xuan Shi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권4호
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    • pp.381-392
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    • 2023
  • This study experimentally investigates the flexural behavior of steel-UHPC composite slabs composed of an innovative negative Poisson's ratio (NPR) steel plate and Ultra High Performance Concrete (UHPC) slab connected via demountable high-strength bolt shear connectors. Eight demountable composite slab specimens were fabricated and tested under traditional four-point bending method. The effects of loading histories (positive and negative bending moment), types of steel plate (NPR steel plate and Q355 steel plate) and spacings of high-strength bolts (150 mm, 200 mm and 250 mm) on the flexural behavior of demountable composite slab, including failure mode, load-deflection curve, interface relative slip, crack width and sectional strain distribution, were evaluated. The results revealed that under positive bending moment, the failure mode of composite slabs employing NPR steel plate was distinct from that with Q355 steel plate, which exhibited that part of high-strength bolts was cut off, part of pre-embedded padded extension nuts was pulled out, and UHPC collapsed due to instantaneous instability and etc. Besides, under the same spacing of high-strength bolts, NPR steel plate availably delayed and restrained the relative slip between steel plate and UHPC plate, thus significantly enhanced the cooperative deformation capacity, flexural stiffness and load capacity for composite slabs further. While under negative bending moment, NPR steel plate effectively improved the flexural capacity and deformation characteristics of composite slabs, but it has no obvious effect on the initial flexural stiffness of composite slabs. Meanwhile, the excellent crack-width control ability for UHPC endowed composite members with better durability. Furthermore, according to the sectional strain distribution analysis, due to the negative Poisson's ratio effect and high yield strength of NPR steel plate, the tensile strain between NPR steel plate and UHPC layer held strain compatibility during the whole loading process, and the magnitude of upward movement for sectional plastic neutral axis could be ignored with the increase of positive bending moment.

Residual bond behavior of high strength concrete-filled square steel tube after elevated temperatures

  • Chen, Zongping;Liu, Xiang;Zhou, Wenxiang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권4호
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    • pp.509-523
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    • 2018
  • This paper presents experimental results on the residual bond-slip behavior of high strength concrete-filled square steel tube (HSCFST) after elevated temperatures. Three parameters were considered in this test: (a) temperature (i.e., $20^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$); (b) concrete strength (i.e., C60, C70, C80); (c) anchorage length (i.e., 250 mm, 400 mm). A total of 17 HSCFST specimens were designed for push-out test after elevated temperatures. The load-slip curves at the loading end and free end were obtained, in addition, the distribution of steel tube strain and the bond stress along the anchorage length were analyzed. Test results show that the shape of load-slip curves at loading ends and free ends are similar. With the temperature constantly increasing, the bond strength of HSCFST increases first and then decreases; furthermore, the bond strength of HSCFCT proportionally increases with the anchoring length growing. Additionally, the higher the temperature is, the smaller and lower the bond damage develops. The energy dissipation capacity enhances with the concrete strength rasing, while, decreases with the temperature growing. What is more, the strain and stress of steel tubes are exponentially distributed, and decrease from the free end to loading end. According to experimental findings, constitutive formula of the bond slip of HSCFST experienced elevated temperatures is proposed, which fills well with test data.

원커팅 철근보강 PHC 말뚝의 속채움 콘크리트 부착파괴 성능 (Slip Failure Strength of Infilled Concrete with Reinforced PHC Pile by One-Cutting Method)

  • 천영수;심영종;박종배
    • 토지주택연구
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    • 제2권4호
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    • pp.553-558
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    • 2011
  • 말뚝두부와 기초판의 연결방법으로서 기존의 강선남김방식은 시공성이 좋지 않고, 말뚝두부에 파손 및 균열이 발생할 가능성이 높을 뿐만 아니라 현장 인명사고가 자주 발생하여 최근에는 대안적인 방법으로서 원커팅에 의한 철근보강 방식이 제안되어 사용되고 있다. 하지만 이러한 방법들은 역학적인 성능규명에 의하여 그 상세가 구체적으로 제안 또는 검증된 사례가 없다. 이 연구는 원커팅 철근보강 방식에 있어서 최적 보강상세를 제안 할 목적으로 후 타설된 말뚝 내 속채움 콘크리트와 말뚝간의 전단마찰 저항력의 부족으로 인한 파괴를 실험을 통하여 규명하고, 적정 채움 깊이를 제안하였다. 실험결과에 근거하여 말뚝 부착파괴 강도를 안전측의 값으로 0.4MPa를 가정한다면, 부착파괴 이전에 철근이 항복에 도달하도록 하기 위해서 속채움 콘크리트의 깊이는 최소한 PHC 450과 PHC 500의 경우 600mm 이상, PHC 600의 경우 1,000mm 이상 확보하여야 할 것으로 판단된다.

CFT 기둥의 비선형 유한요소해석을 위한 개선된 강관-콘크리트 간 부착 모델 개발 (An Improved Bond Slip Model of CFT Columns for Nonlinear Finite Element Analysis)

  • 권양수;곽효경;황주영;김진국;김종민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.213-220
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    • 2015
  • 본 논문에서는 CFT 구조의 강관과 내부 충전 콘크리트 간 복합거동을 유한요소해석 시 적절하게 반영하기 위해 강관과 콘크리트 간 부착 슬립관계 묘사를 위한 알고리즘을 제시하였다. 내부 충전 콘크리트에 축방향 하중 발생 시, 강관과 콘크리트 간 마찰로 인해 강관으로 하중이 전달되며, 이에 따른 강관 슬립량과 힘의 평형관계를 통해 등가강성을 통해 부착관계를 파악할 수 있다. 실제 원형 CFT 부재의 부착응력 실험을 통해 측정된 수직 및 수평 방향 응력 분포 결과와 제안된 해석 기법을 통해 산정된 응력 분포의 비교를 통해 제안된 해석 기법의 타당성을 검증하였다. 또한 비선형 유한요소해석 시 강관과 콘크리트의 부착 거동 묘사에 따라 CFT 기둥의 거동 특성에 영향을 미치게 되므로 축방향 하중이 작용하는 CFT 부재 실험 결과와 제안된 부착-슬립 모델을 반영한 유한요소해석 결과의 하중-변위 곡선 관계 비교를 통해 제안된 기법의 적합성을 검증하였다.

편재절리모델의 유용성과 한계성 (Usefulness and Limiations of Ubiquitous Joint Models)

  • 박연준
    • 터널과지하공간
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    • 제7권3호
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    • pp.202-207
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    • 1997
  • Jointed rock is often modeled using ubiquitious joint models, anisotropic plasticity models with yield condions that simulate slip along joint sets. In this paper, a ubiquitous joint model is derived for a rock mass cut by two sets of continuous joints. The model is used to compute the bearing capacity of a footing resting on jointed rock. Comparison to a series of Distinct Element simulations with different joint spacings, suggests that ubiquitous joint modles are only appropriate when the joint spacing is small.

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유체커플링의 작동유체량의 변화에 대한 토크와 회전수 특성에 관한연구 (A Study on the characteristics Torque and rpm for Varying Oil Quantity in Hydaultic Couplings)

  • 박용호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권2호
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    • pp.241-247
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    • 1998
  • The hydraulic coupling is a kind of power transmission device combined with pump turbine and casing as its main parts. The purpose of this research is to construct an experimental test set-up and to establish an available soft ware for th characteristics of two domestically developed hydraulic couplings. The test item is torgue rpm. and slip and or efficiency characteristic in accordance with variation of oil quantity. in this case the oil quantity was varied 55%, 67% and 77% of the inside capacity of hydraulic copuling.

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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.

파형전단연결재의 전단저항 성능 (Shear Capacity of Corrugated rib Shear Connector)

  • 안진희;최규태;김성현;김상효
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3A호
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    • pp.375-381
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    • 2008
  • 본 연구는 기존의 perfobond rib을 절곡시켜 변형시킨 형태인 corrugated rib 전단연결재의 전단강도를 평가하기 위하여 push-out 실험을 통하여 기존의 전단연결재인 stud, perfobond rib 전단연결재와 비교하였다. Corrugated rib 전단연결재의 전단강도에 기여하는 요인인 홀의 유무, 관통철근의 유무, 파형의 파고, rib의 높이 등을 고려하여 총 12본의 push-out 시험체를 제작하였다. 실험결과 corrugated rib 전단연결재 시험체는 콘크리트 슬래브의 지압성 파괴에 의하여 파괴 모드가 결정되었으며, 용접부의 파괴는 발생하지 않았다. 또한 corrugated rib 전단연결재가 perfobond rib 전단연결재보다 최대 96%의 전단저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 관통철근의 배근유무에 따라 48%의 전단강도가 증가하는 것으로 나타났다. Corrugated rib 전단연결재의 홀 및 관통철근에 의해 콘크리트 다웰 효과가 증가되었으며, 파형의 파고 및 rib의 높이가 증가할수록 콘크리트 지압저항 영역의 증가로 인하여 전단강도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

고성능 탄소섬유봉으로 보강된 철근콘크리트 보의 휨거동에 관한 연구 (A Study on the Flexural Behavior of RC Beams Strengthened with High-Performance Carbon Fiber Bars)

  • 하기주;신종학;박연동;전찬목;이영범;김기태
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.451-456
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    • 2002
  • An experimental study was carried out to investigate the flexural behavior of RC beams strengthened with high-performance carbon fiber bars. Specimens designed with the conventional retrofitting method were also tested to compare load-carrying capacity and ductility. As the results, specimens strengthened with high-performance carbon fiber bars showed much higher load-carrying capacity and ductility compared to specimens strengthened with a steel plate and carbon fiber sheets. The failure mechanism of the specimen strengthened with a high-performance carbon fiber bar was bond-slip, whereas that of the others were interface debonding or rip-off.

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