• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.391-396
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• 2003

The concrete corbels consist of various failure mechanisms such as the yielding of the tension reinforcement, the crushing or splitting from compression concrete struts, and localized bearing or shearing failure under the loading plate. However, predicting those failure mechanisms is very difficult. In this study, the ACI 318-02, the softened strut-tie model approach, and the nonlinear strut-tie model approach are applied to ultimate strength analysis of normal strength concrete corbels tested to failure. From the result of the analysis, an effective analysis and design method of normal strength concrete corbels is suggested.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.183-186
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• 2005

The Current design procedures of ACI 318-02 and CEB-FIP for the exterior beam-column joints do not provide engineers with a clear understanding of the physical behavior of the beam-column joints. In this paper, the failure strengths of the exterior beam-column joint specimens tested to failure were evaluated using the approach implementing 3-dimensional strut-tie models, design criteria of ACI 318-02, ACI-ASCE committee 352 and Park and paulay, and softened strut-tie model approach. The analysis results obtained from the 3-dimensional strut-tie models were compared with those obtained from the other approaches, and the validity of the approach implementing 3-dimensional strut-tie models were examined.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.251-256
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• 1995

This paper presents an evaluation of the strength and behavior of a tested simply supported rectangular reinforced eoncrete beam and a design example of a shear wall using two-dimensional strut-tie model with finite element nonlinear analysis. Strut-tie models reflecting the actual support and loading conditions are developed for the beam and shear wall. The strut-tie model not only provides simple solutions for large number of design situations dealing with the entire range of concrete structures which appear to be rather complicated but also predicts the behavior and strength of concrete members.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.425-436
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• 2014

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 효과적이다. 그러나 현행 설계기준의 스트럿-타이 모델 방법은 3차원 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 관한 명확한 개념 및 기준을 제시하지 못하고 있다. 이 연구에서는 현행 설계기준의 문제점을 개선하기 위한 새로운 스트럿-타이 모델 설계 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 스트럿-타이 모델을 한 절점에서 주변의 인접한 모든 절점들로 힘을 전달할 수 있는 3차원 기본격자요소를 활용하여 형성한다. 또한 콘크리트 스트럿 및 절점영역의 유효강도를 이들이 위치한 곳의 철근의 영향 및 3차원 응력상태를 고려할 수 있는 수치해석적 방법을 사용하여 결정한다. 뿐 만 아니라 스트럿 및 타이의 하중전달능력을 격자요소의 최대단면적 개념을 도입하여 검토한다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권2호
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• pp.255-266
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• 2015

A strut-and-tie based method intended for determining the load-carrying capacity of reinforced concrete (RC) corbels is presented in this paper. In addition to the normal strut-and-tie force equilibrium requirements, the proposed model is based on secant stiffness formulation, incorporating strain compatibility and constitutive laws of cracked RC. The proposed method evaluates the load-carrying capacity as limited by the failure modes associated with nodal crushing, yielding of the longitudinal principal reinforcement, as well as crushing or splitting of the diagonal strut. Load-carrying capacity predictions obtained from the proposed analysis method are in a better agreement with corbel test results of a comprehensive database, comprising 455 test results, compiled from the available literature, than other existing models for corbels. This method is illustrated to provide more accurate estimates of behaviour and capacity than the shear-friction based approach implemented by the ACI 318-11, the strut-and-tie provisions in different codes (American, Australian, Canadian, Eurocode and New Zealand).

• Computers and Concrete
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• 제19권5호
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• pp.589-597
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• 2017

Strut-and-tie modeling method, which evolved on truss-model approach, has generally been preferred for the design of complex reinforced concrete structures and structural elements that have critical shear behavior. Some structural members having disturbed regions require exceptional detailing for all support and loading conditions, such as the beam-column connections, deep beams, short columns or corbels. Considering the general expectation of exhibiting brittle behavior, corbels are somewhat dissimilar to other shear critical structures. In this study, reinforcement layout of a corbel model was determined by the participation of structural optimization and strut-and-tie modeling methods, and an experimental comparison was performed against a conventionally designed model.

• Computers and Concrete
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• 제14권1호
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• pp.19-40
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• 2014

Reinforced concrete deep beams are structural beams with low shear span-to-depth ratio, and hence in which the strain distribution is significantly nonlinear and the conventional beam theory is not applicable. A strut-and-tie model is considered one of the most rational and simplest methods available for shear strength prediction and design of deep beams. The strut-and-tie model approach describes the shear failure of a deep beam using diagonal strut and truss mechanism: The diagonal strut mechanism represents compression stress fields that develop in the concrete web between diagonal cracks of the concrete while the truss mechanism accounts for the contributions of the horizontal and vertical web reinforcements. Based on a database of 406 experimental observations, this paper proposes a new strut-and-tie-model for accurate prediction of shear strength of reinforced concrete deep beams, and further improves the model by correcting the bias and quantifying the scatter using a Bayesian parameter estimation method. Seven existing deterministic models from design codes and the literature are compared with the proposed method. Finally, a limit-state design formula and the corresponding reduction factor are developed for the proposed strut-andtie model.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.531-539
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• 2017

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있으며, 세계 주요 설계기준서에 채택되고 있다. 그러나 스트럿-타이 모델 방법에 의한 콘크리트 구조부재의 설계과정은 스트럿-타이 모델의 형성, 스트럿 및 타이의 필요단면적의 결정, 스트럿 및 절점영역의 강도검토 등으로 인한 반복적인 수치해석과정, 많은 도식적 계산과정, 엄청난 시간과 노력, 그리고 여러 단계에서의 설계자의 주관적인 판단 등을 필요로 하는 단점을 내포하고 있다. 이 연구에서는 스트럿-타이 모델 설계과정 상의 단점을 극복하여 모든 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 및 설계를 전문적이며 효과적으로 수행할 수 있는 컴퓨터 그래픽 프로그램을 개발하였다. 이 연구의 컴퓨터 그래픽 프로그램은 평면고체 및 평면트러스의 선형 및 재료비선형 해석을 위한 모든 종류의 경계조건을 소화할 수 있는 유한요소해석 프로그램, 스트럿 및 절점영역 유효강도의 자동적 결정을 위한 수치해석 프로그램, 다양한 형태의 스트럿 및 절점영역의 형상 결정을 위한 그래픽 프로그램 등을 포함한 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 또는 설계과정 상에 필요한 모든 프로그램을 탑재하고 있다. 이 연구의 프로그램은 그래픽 환경을 접목시킨 여러 다양한 기능을 통해 콘크리트 구조부재의 모델링 및 스트럿-타이 모델 해석 및 설계 시 뛰어난 효율성과 편의성을 제공할 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.319-328
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• 2011

이 논문은 ESO 기법을 기초로 한 Strut-Tie 모델의 구성을 제안하고 있다. 평면응력 요소를 사용한 기존의 ESO방법과 달리, ESO기법에 의해 최적화된 구조가 트러스와 비슷한 형태를 가지는 사실에 기인하여, Strut-Tie 모델을 통한 전단설계에 트러스 요소를 사용한 ESO기법을 새롭게 적용하였다. 예제들을 통해 제안된 방법이 가장 좋은 Strut-Tie 모델을 찾을 수 있음을 입증하였으며, 앞서 2차원 평면응력 요소와 Strut-Tie 모델의 연관성에 대한 연구를 통해 ESO방법이 효과적으로 사용될 수 있음은 물론 경험하지 못한 특히 복잡한 철근 콘크리트 구조물의 전단설계에 효과적으로 사용이 가능한 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.113-129
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• 2000

This study evaluates the behavior and strength of an anchorage zone of the prestressed concrete box girder bridge on the Kyungboo highway railroad using the 2D SUB-3D STM approach and a linear elastic finite element analysis. The 2D SUB-3D STM approach utilizes several two-dimensional sub strut-tie models that represent the compressive and tensile stress flows of each projected plane of the three-dimensional structural concrete in the selection of a three dimensional strut-tie model, evaluation of the effective strengths of the concrete struts, and verification of the geometric compatibility condition and bearing capacity of the critical nodal zones in the selected three-dimensional strut-tie model. The finite element analysis uses an 8-node brick element and the longitudinal prestressing force is considered as the equivalent nodal force. Analysis results show that the 2D SUB-3D STM approach and linear elastic finite element method can be effectively applied to the analysis and design of three-dimensional structural concrete including a prestressed concrete box girder anchorage zone.