Many studies have dealt with strengthening by epoxy-bonded CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer) composites. However, the effects of various influencing factors have not been clarified on the behavior of strengthened RC beams. This study was performed to verify the effects of strengthening due to various bond details of externally attached CFRP Composites. In this study, major test parameters include the bond type and the anchor type. The deflections, failure load, strain of reinforcing bar, concrete and CFRP are measured at each loading step. The failure mode and debonding loads(ultimate loads) are analysed from these measured data. According to the test results, all specimens are failed by intermediate flexural crack induced interfacial debonding.
The primary objective of the study was to find the deformation characteristics of reinforced polymer concrete beams. A test program was carried out to compare the behavior in deformation of polyester and MMA concrete beams with cement concrete beams but with varying ratios of tensile reinforcement. From the results the following conclusions can be made. 1.The various strengths of polymer concrete ware very high compared to the strengths for cement concrete. Also, compared to conventional concrete beams, flexural strength of reinforced polymer concrete beams was distinctly higher for the same section and steel ratios. 2.The polymer concrete beams exhibit large deflections accompanied by relatively high strengths as compared to cement concrete beams. 3.The average ultimate strain at the extreme compression fiber of polymer concrete beams was 0.01 1 cm / cm, and this value was about three to four times as large as that of cement concrete beams, 4.The polymer concrete beams developed more cracks which were more wide crack distribution spacing than the cement concrete beams, and the beams failed in a more ductile manner. 5.The reinforcing steel ratio has a significant effect on the beam strength, load-deflection response, stress-strain curve, and crack pattern of polymer concrete beams.
Structural tests of the PSC Beam bridge using high strength concrete, concrete compressive strength 700kg/$\textrm{cm}^2$, are conducted for the application including durability and serviceability of the bridge. Current design safety factors with respect to the jacking force and the service design load DB-24 are applied to the design of the bridge. Concrete compressive strength 700kg/$\textrm{cm}^2$, girder depth 2.3m, girder space 3.2m, span length 20m, and slab thickness 27cm are selected for the bridge test. The Bulb-Tee section of the girders is applied instead of I section because it is well known more stable to the longer span(40m). Static load test(4 beams) with composite and non-composite section, and fatigue load test(1 beams) with composite section are conducted. Crack moment, ultimate load, deflections with load steps, and strains of the beam section for those bridges are investigated. The structural test results of the bridges showed a good performance for a safety and a serviceability.
Crack control of precast members is crucial for durability. However, there is no clear provision to check the crack width of precast joints. This study presents an experimental investigation of loop joint details for use in a precast bridge deck system. High strength concrete of 130 MPa was chosen for durability and closer joint spacing. Static tests were conducted to investigate the cracking and ultimate behavior of test specimens. The experimental results indicate that current design codes provide reasonable estimation of the flexural strength and cracking load of precast elements with loop joint of high strength concrete. However, the crack width control of the loop joints with high strength concrete by the current design practices was not appropriate. Some recommendations to improve crack control of the loop joint were derived.
In seismic areas, ductility is an important factor in design of high strength concrete (HSC) members under flexure. A number of twelve HSC beams with different percentage of ${\rho}$ & ${\rho}^{\prime}$ were cast and incrementally loaded under bending. The effect of ${\rho}^{\prime}$ on ductility of members were investigated both qualitatively and quantitatively. During the test, the strain on the concrete middle faces, on the tension and compression bars, and also the deflection at different points of the span length were measured up to failure. Based on the obtained results, the serviceability and ultimate behavior, and especially the ductility of the HSC members are more deeply reviewed. Also a comparison between theoretical and experimental results are reported here.
Recently, fiber cementitious composite has been researched due to its good ductility. In this paper, Ductile Fiber Reinforcement Cementitious Coposite (DFRCC) is applied as reinforcement in concrete to prove its better performance. Compare to ordinary concrete, DFRCC has higher ductility which helps control the propagation of cracking without decreasing the elastic modulus and ultimate strength. In this research, experiments of different mixture ratios have been implemented to find a suitable mixture ratio value to produce high performance DFRCC material.
The purpose of this study is to investigate the shear behavior of reinforced concrete beams according to small shear span-depth ratio between a/d=1.5, 2.8, 3.6. In general, shear strength of reinforced concrete beams is dependent on the compressive strength of concrete the longitudinal steel ratio, the shear span-depth ratio and shear reinforcement. The static test was carried out to measure the ultimate load, the initial load of flexural and diagonal cracking, crack patterns, fracture modes. The load versus strain and load versus deflection relations were obtained from the static test. The test results on shear strength were compared with results obtained by the formulas of ACI code 318-95. The shear strength of reinforced concrete beams exceeded those predicted following present ACI code 318-95(11-6).
본 논문은 낙동강 유역의 사질토 지반에서 수평하중을 받는 강관 말둑의 수평거동을 모형실첨을 통해 관찰하였다. 븐 연구의 목적은 말뚝의 수평거동(하중-변위 잔계,지반내 말뚝의 모멘트 분포, 최대 모멘트-변위 관계 등)에 대한 말뚝의 강성, 말뚝의 근입길이, 지반의 상대밀도, 하중 재하속도, 말뚝두부의 구속조건, 그리고 지반내의 비균질토의 영향에 관하여 실험적인 연구를 수행하고 이러한 영향들을 정량화 할 수 있는 결과들을 얻고자 한다. 비선형적인 하중-변위 관계는 모형실험의 결과들로부터 2차 곡선방정식으로 회귀분석하여 구하였으며, 임의 수평 변위에 대한 수평하중, 항복하중, 극한하중 그리고 최대 휭모멘트와 항복쉽모멘트는 상대밀도를 포함하는 지수함수식의 형태로 회귀분석하여 구하였다. 수평 극한하중에 관한 Brom's의 이론 결과와 실험결과 비교에서, 짧은 말뚝과 긴 말뚝의 결과가 서로 반대로 나타난 것은 가정한 지반반력이 깊은 지점에서 낙동강 사질토의 지반반력보다 작아서 나타나는 것으로 판단된다. 균질충과 비균질토 지반의 수평거동 비교에서, 하부지반의 상 대밀도보다 상부지반의 상대 밀도가 하중-변위관계에 더 큰 영향을 끼치고 있으며, 하부와 상부 지반의 상대밀도 차가 클수록 그런현상은 뚜렷하게 나타났다.
콘크리트구조물의 한계상태설계법이 적용되면서 구조물의 극한상태까지 고려하는 설계가 이루어지고 있다. 실제 철근콘크리트 부재가 인장력을 부담할 때 부재가 항복한 후에도 극한상태까지 콘크리트가 인장력을 부담한다. 따라서 한계상태 거동에 대한 정확한 평가를 위해서는 휨 부재의 항복 후 인장강화효과에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 거동을 상세하게 분석하였다. 분석 결과를 이용하여 휨 인장강화효과 계수를 도입한 항복 후 인장강화효과 추정식을 제안하였고, 이를 기존 연구들의 실험 결과를 통해 적용성을 검증하였다. 부재의 연성거동을 대표하는 극한 변형률과 항복 변형률 차이가 실험 결과와 유사하게 나타나 제안식의 예측이 비교적 정확한 것으로 판단된다.
이 연구는 교량이나 주차장 건물 등에 적용이 가능한 GFRP 보강 철근 폴리머 콘크리트 T형 보의 휨 특성에 관한 연구로서 GFRP 보강 수준에 따른 압축파괴(compression failure: CF), 인장파괴(tension failure: TF) 및 GFRP 보강재의 파괴(fiber sheet failure: FF) 등 파괴모드의 판단과 결정방법을 제시하고, 파괴모드별 설계휨강도 산정식을 제시하였다. GFRP 보강 철근콘크리트 보에서는 FF, TF, CF 등 3가지 파괴모드 중에서 철근항복 ${\rightarrow}$ GFRP 파단 ${\rightarrow}$ 압축측 콘크리트 파괴의 순으로 진행되는 FF 파괴모드가 가장 이상적이다. FF 파괴모드의 경우 압축측 폴리머 콘크리트가 극한변형률(${\varepsilon}_{cu}$)에 도달하기 전에 GFRP가 먼저 파단되므로 콘크리트의 극한상태를 기반으로 하는 기존의 등가직사각형 응력블럭의 개념을 적용할 수 없다. 따라서 이 연구에서는 폴리머 콘크리트의 특성에 부합되는 이상화된 폴리머 콘크리트의 압축응력-변형률 곡선을 제안하고, 폴리머 콘크리트의 변형률을 기반으로 하여 응력블럭 매개변수 ${\alpha}$, ${\beta}$를 도출하였다. 또한 T형 보의 형상비에 따른의 압축응력 분포 및 설계휨강도 특성을 규명하고 적정한 형상비를 2.5로 제시하였으며, GFRP 보강재의 두께 및 높이에 따른 설계휨강도 산정식을 제시하고 그 식의 적정성을 실험과 이론해석에 의해 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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