• 제목/요약/키워드: web shear

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석탄회 인공경량골재를 사용한 고강도 콘크리트 보의 전단성능 (Shear Performance of High-Strength Reinforced Concrete Beams using Fly-Ash Artificial Lightweight Aggregate)

  • 정수영;윤현도;박완신
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.233-242
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    • 2002
  • This study is to investigate experimentally the shear capacity of high-strength lightweight-aggregate reinforced concrete beams subjected to monotonic loading. Ten beams made of fly-ash artificial lightweight high-strength concrete were tested to determine their diagonal cracking and ultimate shear capacities. The variables in the test program were longitudinal reinforcement ratio; which variabled (between 0.83 and 1.66 percent), shear span-to-depth ratio (a/d=1.5, 2.5 and 3.5), and web reinforcement(0, 0.137, 0.275 and 0.554 percent). Six of the test beams had no web reinforcement and the other six had web reinforcement along the entire length of the beam. Most of beams failed brittly by distinct diagonal shear crack, and have reserved shear strength due to the lack of additional resisting effect by aggregate interlocking action after diagonal cracking. Test results indicate that the ACI Building Code predictions of Eq. (11-3) and (11-5) for lightweight concretes are unconservative for beams with tensile steel ratio of 1.66, a/d ratios greater than 2.5 without web reinforcement. Through a more rational approach to compute the contribution of concrete to the shear capacity, a postcracking shear strength in concrete is observed.

강곡선 1형보 복부판의 탄성 전단좌굴 (Elastic Shear Buckling of Curved Web Panels)

  • 김재석;김종헌;강영종;한택희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.95-104
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    • 2004
  • 최근 건설이 증가하고 있는 곡선교는 1960년대 까지는 직선 거더의 조합으로 구성하여 건설되어 왔으나, 현재 곡선 거더의 사용이 증대되고 있는 추세이다. 곡선 거더를 사용하는 경우에는 시간과 건설비용의 절감 뿐 아니라 미관상으로도 유리하다. 판형교에서는 전단좌굴을 방지하기 위하여 전단 좌굴강도의 검토와 보강재의 설계가 반드시 필요하다. 직선 복부판과 비교하여 곡선 복부판은 형상비와 곡률에 따라 전단좌굴 강도가 변화하나, 현재까지 곡선 복부판의 전단좌굴강도에 대한 연구는 그다지 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 곡선복부판의 선단좌굴 강도를 유한요소해석을 통하여 알아보고 이론 산정하는 간략식을 제시하였다.

수평보강재가 있는 판형복부판의 극한전단거동에 관한 실험연구 (Experimental Study on Ultimate Shear Behaviour of Longitudinally Stiffened Plate Girder Web Panels)

  • 이명수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권2호통권39호
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    • pp.167-179
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    • 1999
  • 판형복부판의 좌굴강도를 높이기 위하여 수평보강재나 수직보강재를 대는 방법이 많이 적용되고 있다. 경제적인 판형의 설계를 위하여 복부판의 두께를 얇게 하는 대신, 복부판의 전단강도를 높이기 위하여 수직보강재를 사용하게된다. 수직보강재가 있는 복부판의 극한전단강도의 산정에 관한 연구는 1960년 초반부터 활발하게 진행되어 왔고, 이 결과가 미국의 AASHTO 시방서(1973)와 영국의 British Standard(1983)에 처음 반영되어 현재에 이르고 있다. 수평보강재의 주 역할은 휨응력에 의한 복부판의 좌굴강도를 높이고 횡변위를 억제하는 것이지만, 부수적으로 전단강도를 증가시키는 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 하지만, 이에 대한 연구의 부족으로 인하여 수평보강재가 복부판의 극한전단강도에 미치는 영향이 실제 설계시 반영되지 않고 있다. 본 연구에서는 실험을 통하여 수평보강재가 판형의 극한전단거동에 미치는 영향을 조사하고 이를 기존의 이론들과 비교 검토하였다.

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이축인장압축장이론에 기반한 PSC보의 전단변형 (Shear Deformation based on the Biaxial Tension-Compression Theory in Prestressed Concrete Members applied by Axial Loading)

  • 정제평;김대중;모귀석;김우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.281-284
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    • 2006
  • ASCE-ACI Committee 426 and 445, on Shear and Torsion, well noted in their report that recent research work regarding shear and torsion had been devoted primarily to members. But it was not logical approach of PSC members applied by axial force based on the shear deformation in web element. And it was not included that the effect of axial is to shift the shear strain(or crack width) in the web element versus the applied shear curve up or down by the amount by which the biaxial tension-compression state varies. The shear strength also increases or decreases, so that the change in shear strain at service load due to the presence of axial load is to some extent changed. Generally, in corresponding beams the shear strain at service load is less in the beam subject to axial compression and greater in the beam subject to axial tension, than in the beam without axial load. In particular, however, no research were available on the shear deformation in shear of PSC members with web reinforcement, subject to axial force in addition to shear and bending. Therefore, this study was basically performed to develop the program for the calculation of the shear deformation based on the shear effect of axial force in prestressed concrete members.

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유공보강근의 형상에 따른 철근콘크리트 유공 보의 전단성능평가 (Evaluation of Shear Performance of RC Web Opening Beams According to the Shape of Web Opening Reinforcement)

  • 김민준;이범식;김길희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.76-85
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    • 2021
  • 이 연구에서는 유공보강근의 형상에 따른 RC 유공보의 구조성능을 평가하기 위하여 전단실험을 수행하였다. 실험체는 총 4체이며, 주요변수는 유공의 유무, 유공 보강 유무, 유공 보강근의 형상이다. 이 연구에서는 사각형과 팔각형이 혼합된 나선형의 유공보강근을 개발하였으며, 이를 기존 Band형과 비교하였다. 실험결과, 제안 유공 보강근으로 유공을 보강한 실험체는 타 실험체에 비하여 최대 전단력과 최대 전단력 이후 에너지소산면적이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 제안 유공 보강근은 유공 주위의 균열제어와 함께 전단성능의 향상에 효과적임을 확인하였다.

SFRC 중공 부재의 실험 및 유한요소 해석에 의한 전단강도 평가 (Evaluation of Shear Strength by Experiment and Finite Element Analysis of SFRC Hollow Members)

  • 김성은;정재원;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.78-85
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    • 2019
  • 본 연구는 전단력과 휨을 받는 춤이 작은 중공 SFRC 부재를 대상으로 중공에 따른 웨브폭이 부재의 전단강도에 미치는 영향을 평가하고자 실험 및 해석을 실시하고 기존식과 비교 분석하였다. 전체폭에 비하여 웨브폭은 1/2배, 2/3배로 선정하였으며, 전단경간비는 1.5로 계획하였다. 전단실험 결과, 웨브폭이 33% 증가함에 따라 최대전단강도는 10.3~28.0% 증가하였다. 실험체의 전체춤이 1.5배 증가함에 웨브폭이 100mm인 실험체는 전단강도가 29.2% 증가한 반면, 150mm인 실험체는 11.3% 증가에 그쳐, 웨브폭이 적을수록 춤의 증가에 따른 전단강도 증가율이 큰 것으로 나타났다. 이를 볼 때, 웨브폭이 적을수록 강섬유의 기여도가 큰 것으로 사료된다. KCI 기준식이 중공 슬래브의 전단강도를 매우 안전측으로 평가하고 있으며, Shin et al.의 제안식이 실험강도를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 비선형 유한요소 해석으로부터 웨브폭이 2, 3, 6배 증가함에 따라 해석부재의 평균 전단강도는 각각 1.18배, 1.80배, 2.19배로 나타나, 웨브폭의 증가에 비례하여 전단강도가 증가하지 않는 것으로 나타났다.

유공부 보강상세에 따른 철근콘크리트 유공 보의 전단 성능 평가 (Evaluation of Shear Performance of Reinforced Concrete Beams for Varying Reinforcement Details of Web Opening)

  • 김민준;이범식;김동환;김형국;이용준;김길희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.19-26
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    • 2018
  • 이 연구는 유공보강근의 형상에 따른 철근콘크리트 유공 보의 전단저항성능을 평가하기 위하여 4체의 실험체를 제작하여 전단실험을 수행하였다. 실험의 주요변수는 유공의 유무, 유공보강 유무, 유공 보강근의 형상으로 하였으며, 제안 유공 보강근은 시공성을 고려하여 사각형과 마름모형이 혼합된 나선형 형태이다. 실험결과, 이 연구에서 제안된 유공보강근은 유공 주변의 균열을 효과적으로 제어하여 실험체의 전단력 향상에 효과적임을 확인하였다. 또한 현행설계기준은 유공 보강근을 배근한 실험체의 실험결과를 과소평가하는 것으로 나타났다.

High-strength concrete deep beams with web openings strengthened by carbon fiber reinforced plastics

  • Lu, Wen-Yao;Yu, Hsin-Wan;Chen, Chun-Liang;Liu, Shen-Lung;Chen, Ting-Chou
    • Computers and Concrete
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    • 제15권1호
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    • pp.21-35
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    • 2015
  • The objective of this study is to examine the effect of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) on the shear strengths of deep beams with web openings. A total of 18 high-strength concrete deep beams with web openings were tested. Twelve were externally wrapped with four layers of CFRP, six of them strengthened in the horizontal direction and the others in the vertical direction. The parameters of the configuration of CFRP, the sizes of the openings and the locations of the openings were covered in this study. The test results indicates the shear strengths of deep beams with openings sized $60{\times}40mm$ were about 16% higher than that with openings sized $68{\times}68mm$. For deep beams with openings sized $60{\times}40mm$, the lower the locations of openings the higher the shear strengths were. The test results also indicate the shear strengths of deep beams with web openings strengthened by CFRP wrapped in the vertical direction can be enhanced by about 10%. However, the shear strengths of deep beams with web openings strengthened by CFRP wrapped in the horizontal direction can only be enhanced by about 6%. The shear strengths of deep beam, with different size and location of web openings and strengthened by different configuration of CFRP can be reasonably predicted by the empirical formulas of Kong and Sharp.

On Shear Capacity of Reinforced Concrete Deep Beams with Rectangular Web Openings

  • Eun, Hee Chang;Yang, Keun Hyeok;Lee, Young Ho;Chung, Heon Soo
    • Architectural research
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    • 제7권2호
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    • pp.55-60
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    • 2005
  • Based on an experimental study, this study provides an equation to describe the shear strength of high-strength concrete deep beams with rectangular openings and without web reinforcements. Twenty-four concrete deep beams were tested with the variables of concrete strength, size of web opening, and shear span-to-depth ratio. The proposed equation is expressed as the sum of the shear strength provided by longitudinal bars and concrete. It is illustrated that the proposed equation predicts the load-carrying capacity of the deep beams more properly than the experimental equations proposed by other researchers.

개구부를 갖는 철근콘크리트 깊은 보의 전단강도에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on the Shear Strength of Reinforced Concrete Deep Beams with Web Opening)

  • 고희만;이진섭;김상식
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.665-670
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    • 1999
  • The shear behavior and strength of simply supported reinforced concrete deep beams with web opening subject to concentrated loads have been investigated experimentally on the effects of structural parameters such as location of web opening and reinforcements. A total of 12 specimens were tested at the laboratory under two-point top loading. The shear span-to-depth ratio was taken constantly 0.8, and various types of reinforcements based on truss models were adopted. In the tests, the effects of location, reinforcements of web openings on the shear behavior, and crack initiation and propagation have been carefully checked and analyzed. The test results have been compared with the formulas proposed currently being used and analyzed by nonlinear finite element method. Shear strengths obtained from the tests showed good matches with Kong and Ray's equation, and also with the results calculated by nonlinear finite element method.

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