• Earthquakes and Structures
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• 제10권5호
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• pp.1181-1212
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• 2016

Fragility and loss functions are developed to predict damage and economic losses due to earthquake loading in Reinforced Concrete (RC) structural components with smooth rebars. The attention is focused on external/internal beam-column joints and ductile/brittle weak columns, designed for gravity loads only, using low-strength concrete and plain steel reinforcing bars. First, a number of damage states are proposed and linked deterministically with commonly employed methods of repair and related activities. Results from previous experimental studies are used to develop empirical relationships between damage states and engineering demand parameters, such as interstory and column drift ratios. Probability distributions are fit to the empirical data and the associated statistical parameters are evaluated using statistical methods. Repair costs for damaged RC components are then estimated based on detailed quantity survey of a number of pre-70 RC buildings, using Italian costing manuals. Finally, loss functions are derived to predict the level of monetary losses to individual RC components as a function of the experienced response demand.

• Advances in concrete construction
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• 제9권1호
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• pp.83-92
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• 2020

The use of spliced reinforcing bars in sustainable concrete members to manage inadequate bars length is a common practical issue which is may be due to some limitations. The lap splicing means two bars overlapped in parallel with specified length called the splice length in order to provide the required bond between the two bars. The bond between sustainable concrete and spliced steel bars is another important issue. The normal strength sustainable concrete specimens of sizes 1700×150×150 mm with tension reinforcement lap spliced were selected according to testing device length limitations. These members were designed to fail in flexure in order to investigate the lap spliced tension bars effect. The selected lap spliced tension bars were of 10 mm size with smooth and deformed surfaces in order to investigate the surface nature accompanied with the splice nature. The sustainable concrete mechanical properties and mix workability were also studied. This study reveals that the effect of number of spliced bars on the response of beams reinforced with smooth bars is found to be more obvious than deformed one. Finite element modeling in three dimensions was carried out for the tested beams using ABAQUS software. A parametric study is carried out using finite elements on considering the following parameters, concrete compressive strength, load type and opening in cross section (hollow section) for weight reduction purposes.The laboratory and numerical results show good agreements in terms of ultimate load and deflection with an average difference of 10% and 15% in ultimate load and deflection respectively.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권4호
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• pp.531-542
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• 2018

In this paper an analytical model in a closed form able to reproduce the monotonic flexural response of external RC beam-column joints with smooth rebars is presented. The column is subjected to a constant vertical load and the beam to a monotonically increasing lateral force applied at the tip. The model is based on the flexural behavior of the beam and the column determined adopting a concentrated plasticity hinge model including slippage of the main reinforcing bars of the beam. A simplified bilinear moment-axial force domain is assumed to derive the ultimate moment associated with the design axial force. For the joint, a simple truss model is adopted to predict shear strength and panel distortion. Experimental data recently given in the literature referring to the load-deflection response of external RC joints with smooth rebars are utilized to validate the model, showing good agreement. Finally, the proposed model can be considered a useful instrument for preliminary static verification of existing external RC beam-column joints with smooth rebars for both strength and ductility verification.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.829-834
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• 2005

A series of reinforced G109 type specimens was fabricated and pended with a 15 weight percent NaCl solution. Mix design variables included 1) two cement alkalinities (equivalent alkalinities of 0.32 and 1.08), 2) w/c 0.50 and 3) two rebar surface conditions (as-received and wire-brushed). Potential and macro-cell current between top and bottom bars were monitored to determine corrosion initiation time. Once corrosion was initiated, the specimen was ultimately autopsied to perform visual inspection, and the procedure included determination of the number and size of air voids along the top half of the upper steel surface. This size determination was based upon a diameter measurement assuming the air voids to be half spheres or ellipse. The followings were reached based upon the visual inspection of G109 specimens that were autopsied to date. First, voids at the steel-concrete interface facilitated passive film breakdown and onset of localized corrosion. Based upon this, the initiation mechanism probably involved a concentration cell with contiguous concrete coated and bare steel serving as cathodes and anodes, respectively. Second, the corrosion tended to initiate at relatively large voids. Third, specimens with wire-brushed steel had a lower number of voids at the interface for both cement alkalinities, suggesting that air voids preferentially formed on the rough as-received surface compared to the smooth wire brushed one.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.67-74
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• 2007

FRP 판을 콘크리트 구조물의 거푸집 및 보강재로 이용하기 위한 기본적인 실험을 수행하였다. FRP 판과 콘크리트가 합성 효과를 발휘하기 위해서는 두 재료간의 부착이 중요한 요인 중의 하나이다. 이러한 부착을 확보하기 위하여 FRP 판에 두 가지 크기의 골재를 일반적으로 건설 현장에서 많이 사용하는 에폭시를 이용하여 부착 하였다. 콘크리트 보는 FRP 판만으로 인장 보강하였고 추가적인 휨 및 전단 보강은 하지 않았다. 비교를 위해 한 비교 실험 시편은 FRP 판에 골재를 부착하지 않고, 다른 한 비교 실험 시편은 FRP 판 대신에 종래의 철근으로 보강하여 실험하였다. 모든 콘크리트 보의 실험은 보의 중앙에 집중하중을 파괴까지 재하하였다. 실험 결과는 현행 ACI 318(2005)과 ACI 440(2006)과 비교 분석하였다. 본 연구 결과 FRP 판을 콘크리트 구조물의 거푸집 대용 및 인장 보강재로 충분히 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.121-127
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• 2010

퍼포본드 FRP 판을 영구 거푸집 및 인장 보강재로 이용한 합성보에 대한 실험을 수행하였다. FRP 판을 영구 거푸집 및 인장 보강재의 합성이용은 재래적인 방법에서 필요한 거푸집 조립 및 탈형 등의 작업이 수반되지 않으므로 빠른 시공이 가능하다. FRP 판과 콘크리트가 합성 구조체로 작용하기 위해서는 FRP 판의 표면처리가 필요하다. 이를 위해 FRP 판에 잔골재를 현장에서 많이 사용하는 에폭시를 이용하여 부착하고 FRP 판의 웨브에 구멍을 천공하였다. 합성보에 추가적인 휨 및 전단보강은 하지 않았다. 비교를 위해 두가지 종류의 비교 실험시편을 제작하였다. FRP 판의 웨브에 구멍을 천공하지 않은 비교 실험시편과 FRP 판 대신에 철근으로 보강한 비교 실험시편이다. 모든 시험체는 중앙에 집중하중을 재하하여 파괴까지 실험하였다. 본 연구 결과 퍼포본드 FRP 판은 콘크리트 구조물의 영구 거푸집 대용 및 인장 보강재로도 활용 할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.555-562
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• 2016

이 연구의 목적은 부드러운 면의 시공줄눈을 가지는 콘크리트 경계면에서의 횡보강근의 전단전달력을 평가하는 것이다. 횡보강근의 배근은 전단마찰 면에 수직으로 배근한 그룹(V-type)과 $45^{\circ}$의 X형으로 교차배근 한 그룹(X-type)으로 나누었다. 전단마찰면에서 횡보강근비는 V형 철근배근의 경우 0.0045~0.0135로, X형 철근의 경우 0.0064 및 0.0045이다. 소성론의 상계치 이론(upper-bound theorem)을 기반으로 한 일체화된 콘크리트의 전단마찰모델을 수정하여, 부드러운 면의 시공줄눈을 갖는 콘크리트의 전단마찰내력을 평가하였다. 실험결과, 시공줄눈이 있는 두 부재사이의 전단마찰 내력에 대한 콘크리트 단위용적중량의 영향은 미미하였다. 시공줄눈에서 상대 미끄러짐 제어 및 전단마찰내력에 대해서는 X형 배근이 V형 배근에 비해 다소 유리하였다. 부드러운 면을 갖는 시공줄눈의 전단마찰내력에 대한 실험결과와 제안모델에 의한 예측값의 비들의 평균과 표준편차는 각각 1.07과 0.14로 나타났다.