• 제목/요약/키워드: ultimate axial load

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티(Tee)형(型) 보강재로 보강된 곡판의 붕괴모드에 대한 검토 (Investigation for Collapse Mode of Stiffened Curved Plate with Tee Shaped Stiffeners)

  • 오영철;김경탁;고재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.295-300
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    • 2011
  • 선박은 상자형태 구조로 구성되어 있으며 선박의 선 수미, 선저만곡부, 갑판 등에 주로 사용하고 있다. 이런 구조는 박판구조이며 1차 지지부재로 사용된다. 평판구조와 비교하였을 때 상이한 거동을 보이며 일반적으로 압축하중을 받을 경우 곡률변화에 따라 다른 좌굴 및 최종 강도 경향을 나타냈다. 따라서 본 논문에서는 압축하중을 받고 있는 보강곡판인 1/2+1+1/2 bay 모델에 대하여 비선형유한요소해석을 수행하였으며 매개변수 영향은 곡률변화뿐만 아니라 세장비, 웨브높이/두께 등을 고려하여 해석모델에 대한 붕괴모드에 대해 검토하였다.

철근콘크리트 벽체의 극한상태 면내 휨에 대한 고려 (Reinforced Concrete Wall under In-Plane Flexure at Ultimate State)

  • 김장훈;김지현;박홍근;홍성걸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.891-896
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    • 2001
  • The determination of compressive zone at the critical section of concrete walls under in-plane flexure is important in both assessing the ductility and designing the seismic retrofit. Recognizing this, the once-predominated code approach to determine the compressive zone was advanced by considering concrete rectangular stress block parameters varying with the extreme fiber strain in compression. It is shown that the major factors influencing the magnitude of compressive zone are axial load ratio, concrete strength, longitudinal steel ratio, yield strength and the level of strain at extreme compression fiber of wall sections. The present paper closes with the discussion for the research agenda requiring further study to investigate the behavior of reinforced concrete walls.

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철근콘크리트 휨부재 및 압축부재의 재료조항계수 적용에 관한 연구 (Material Resistance Factors for Reinforced Concrete Flexural and Compression Members)

  • 김재홍;이재훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.21-30
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    • 2000
  • In the Ultimate Strength Design, the design strength of a member is determined by multiplying the strength reduction factor to the nominal strength. This concept may be a reasonable approach, however it can not consider failure modes appropriately. Moreover, column design strength diagram show an abrupt change at a low level of axial load, which does not seem to be reasonable. This research compares the design strength determined by the strength resistance factors. As the material resistance factors for flexure and compression, 0.65 and 0.90 are proposed for concrete and steel, respectively. The design strength calculation process by applying material resistance factors addresses failure modes more effectively than by applying member strength reduction factor, and provides more resnable design strength for reinforced concrete flexural and compression members.

Numerical investigation of the buckling behavior of thin ferrocement stiffened plates

  • Koukouselis, Apostolos;Mistakidis, Euripidis
    • Computers and Concrete
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    • 제15권3호
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    • pp.391-410
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    • 2015
  • One of the most common applications of ferrocement is the manufacturing of thin stiffened plates which are prone to buckling. This study focuses on the investigation of the behavior of a ferrocement plate, stiffened in both directions by means of an appropriate grid of ribs. In the present paper detailed three-dimensional numerical Finite Element models are formulated for the simulation of the behavior of the structure under study, which are able to take into account both the geometric and material non-linearities that are present in the subject at hand (plasticity, cracking, large displacements). The difference among the formulated models lies on the use of different types of finite elements. The numerical results obtained by each model are compared and the most efficient model is determined. Finally, this model is in the sequel used for the further investigation of the effect of different parameters on the ultimate load capacity, such as the initial out-of-plane imperfection of the plate and the interaction between the axial loads in both directions.

개구부 형상을 고려한 철근콘크리트 벽체의 설계식 제안 (Design Equation of Reinforced Concrete Walls for Opening Configurations)

  • 이동준;오순택
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.131-137
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    • 2010
  • 개구부의 여러가지 형상을 고려한 축하중에 대한 철근 콘크리트 벽체의 극한 강도를 연구하기 위하여 12개의 1/3축소벽체 실험을 수행하고 분석하였다. 벽체실험은 기존의 설계식을 수정하기 위하여 구성되었다. 유효좌굴길이가 고려된 실험결과를 이용하여 새로운 실험식이 산출되었다. 이 새로운 설계식은 기존의 실험설계식과 비교하여 제안한다.

압축하중을 받는 유공보강판 구조의 최종강도 설계식 개발 (Development of Designed Formulae for Predicting Ultimate Strength of the Perforated Stiffened Plate subjected to Axial Compressive Loading)

  • 박주신;고재용;이경환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.435-445
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    • 2007
  • 선체는 기본적으로 얇은 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들 중 상당수는 유공을 가진 유공판(Perforated plate)으로 이루어져있다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)등이 있다. 이들 유공판에 압축하중이 작용하면 좌굴과 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 문제를 발생한다. 본 연구에서는 실선에서 사용 중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형 유한요소법(ANSYS)을 사용하여 종방향 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공비, 웹 치수, 웹 두께 그리고 보강재 단면을 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고, 최종강도 예측 설계식을 제안하였으며, 식의 정도성을 검증하기 위하여 유한요소해석 결과와 비교하여 정도를 확인하였다. 제안된 설계식은 초기구조설계 시 유공보강판의 최종강도 계산에 유용하게 사용되리라 판단된다.

Behaviour of micropiles in collapsible loess under tension or compression load

  • Qian, Zeng-Zhen;Lu, Xian-Long;Yang, Wen-Zhi;Cui, Qiang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권5호
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    • pp.477-493
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    • 2014
  • This study examines the behaviour of single micropiles subjected to axial tension or compression load in collapsible loess under in-situ moisture content and saturated condition. Five tension loading tests and five compression loading tests on single micropiles were carried out at a typical loess site of the Loess Plateau in Northwest China. A series of laboratory tests, including grain size distribution, specific gravity, moisture content, Atterberg limits, density, granular components, shear strength, and collapse index, were carried out during the micropile loading tests to determine the values of soil parameters. The loess at the test site poses a severe collapse risk upon wetting. The tension or compression load-displacement curves of the micropiles in loess, under in-situ moisture content or saturated condition, can generally be simplified into three distinct regions: an initial linear, a curvilinear transition, and a final linear region, and the bearing capacity or failure load can be interpreted by the L1-L2 method as done in other studies. Micropiles in loess should be considered as frictional pile foundations though the tip resistances are about 10%-15% of the applied loads. Both the tension and compression capacities increase linearly with the ratio of the pile length to the shaft diameter, L/d. For micropiles in loess under in-situ moisture content, the interpreted failure loads or capacities under tension are 66%-87% of those under compression. However, the prewetting of the loess can lead to the reductions of 50% in the tensile bearing capacity and 70% in the compressive bearing capacity.

Centrifuge modelling of rock-socketed drilled shafts under uplift load

  • Park, Sunji;Kim, Jae-Hyun;Kim, Seok-Jung;Park, Jae-Hyun;Kwak, Ki-Seok;Kim, Dong-Soo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권5호
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    • pp.431-441
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    • 2021
  • Rock-socketed drilled shafts are widely used to transfer the heavy loads from the superstructure especially in mountainous area. Extensive research has been done on the behavior of rock-socketed drilled shafts under compressive load. However, little attention has been paid to uplift behavior of drilled shaft in rock, which govern the overall behavior of the foundation system. In this paper, a series of centrifuge tests have been performed to investigate the uplift response of rock-socketed drilled shafts. The pull-out tests of drilled shafts installed in layered rocks having various strengths were conducted. The load-displacement response, axial load distributions in the shaft and the unit skin friction distribution under pull-out loads were investigated. The effects of the strength of rock socket on the initial stiffness, ultimate capacity and mobilization of friction of the foundation, were also examined. The results indicated that characteristics of rock-socket has a significant influence on the uplift behavior of drilled shaft. Most of the applied uplift load were carried by socketed rock when the drilled shaft was installed in the sand over rock layer, whereas substantial load was carried by both upper and lower rock layers when the drilled shaft was completely socketed into layered rock. The pattern of mobilized shaft friction and point where the maximum unit shaft friction occurred were also found to be affected by the socket condition surrounding the drilled shaft.

이종강종을 사용한 고강도 CFT 합성부재의 구조성능 (Structural Performance of High-Strength Concrete-Filled Steel Tube Steel Columns using Different Strength Steels)

  • 최인락;정경수;김진호;홍건호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.711-723
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    • 2012
  • 플랜지와 웨브에 서로 강도가 다른 이종강재를 사용한 CFT 합성구조의 거동특성을 파악하기 위하여, 플랜지는 건축용 800MPa급 강재인 HSA800, 웨브에는 일반강도 강재인 SM490 강재를 사용하여 실험연구를 수행하였다. 주요실험 변수는 강관의 강도 조합, 충전된 콘크리트의 강도, 콘크리트 충전효과이다. 이종강재간의 용접접합부는 낮은강도 강재에 적합한 용접부를 사용하여 접합부 성능을 검증하였다. 실험체의 거동특성을 평가하기 위해 편심압축 실험을 수행하였으며, 현행 설계기준들에 따른 예측결과와 비교하였다. 플랜지에 고강도 강재를 적용함에 따라 단면의 축강도 및 휨모멘트강도가 증가하였으며, 부재 강도를 충분히 발현한 이후 용접부에서 파괴가 일어났다. 실험결과 현행 설계기준을 적용하여 합성단면의 축력-모멘트 상관관계 및 유효휨강성을 안전측으로 예측 가능하였다.

비보강 조적벽체의 면내거동 해석 (Analysis on In-Plane Behavior of Unreinforced Masonry Walls)

  • 김장훈;권기혁
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • 비록 제한된 범위내에서나마 일련의 유한요소해석을 통하여 비보강 조적조 벽체의 면내방향 내진성능을 조사하였다. 이를 위하여 비보강 조적벽체는 연속체로 가정하여 등방성 평면응력요소로 취급하였으며, 비보강 조적조의 균열거동을 위하여 균열특성이 요소내에 분포하는 것으로 가정하는 분포균열모델을 사용하였다. 모두 70가지 서로 다른 경우의 비보강 조적벽체 모델을 해석하였는데, 축력비, 형상비 및 유효단면적비 등의 변수를 고려하였다. 해석결과 이들 변수가 비보강 조적벽체의 극한강도에 지대한 영향을 미치며 상호 작용하는 것으로 확인되었다. 비보강 조적벽체의 여러 가지 취성적 요인과 복합적인 파괴형태의 가능성을 감안하여 현재 우리 나라 규준에서 사용하고 있는 반응수정계수의 크기를 재고하여야 함이 지적되었다.