• 콘크리트학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.79-88
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• 1999

The purpose of this paper is to develop a mathematical expression for computing crack angles based on reinforcement volumes in the longitudinal and transverse directions, member end-fixity and length-to-width aspect ratio. For this a reinforced concrete beam-column element is assumed to possess a series of potential crack planes represented by a number of differential truss elements. Depending on the boundary condition, a constant angle truss or a variable angle truss is employed to model the cracked structural concrete member. The truss models are then analyzed using the virtual work method of analysis to relate forces and deformations. Rigorous and simplified solution schemes are presented. An equation to estimate the theoretical crack angle is derived by considering the energy minimization on the virtual work done over both the shear and flexural components the energy minimization on the virtual work done over both the shear and flexural components of truss models. The crack angle in this study is defined as the steepest one among fan-shaped angles measured from the longitudinal axis of the member to the diagonal crack. The theoretical crack angle predictions are validated against experimentally observed crack angle reported by previous researchers in the literature. Good agreement between theory and experiment is obtained.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1010-1021
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• 2002

1995년에 개정된 현행 ACI 규준식은 콘크리트의 비틀림 저항을 무시하여, 콘크리트와 비틀림 보강근이 비틀림 내력에 미치는 상호영향을 평가할 수 없다. 실험에서는 현행 ACI 규준식이 콘크리트와 비틀림 보강근의 차이에 따라 철근콘크리트 보의 비틀림 내력을 과소/과대 평가하고 있음을 지적하였다. 이 논문에서는 트러스 모델의 힘의 평형조건과 변형의 적합조건을 이용하여 콘크리트의 비틀림 저항을 고려한 비틀림 평가식을 제안하였다. 제안식에서는 현행 규준식의 상수 '2'대신에 $textsc{k}$를 사용하여 비틀림 모멘트에 대한 콘크리트와 비틀림 보강근의 상호영향을 고려하였다. 제안식은 순수비틀림을 받는 총 66개의 철근콘크리트 보의 실험결과와 비교되었다. 제안식은 콘크리트의 압축강도와 비틀림 보강근의 양의 변화에 관계없이 현행 ACI 비틀림 규준식보다 정확하게 실제의 비틀림 모멘트를 예측하였으며, 이 때의 평균값 및 변동계수는 각각 1.1 및 8.5%였다.