Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.24
no.6
/
pp.67-76
/
2020
This paper reports an experimental study to evaluate the flexural behavior of concrete beams reinforced using Fe based shape memory alloy (Fe-SMA) bars. For the experiment, a concrete beam of 200mm×300mm×2,200mm was produced, and a 4% pre-strained Fe-SMA bar was used as a tensile reinforcement. As experimental variables, type of tensile reinforcement (SD400, Fe-SMA), reinforcement ratio (0.2, 0.39, 0.59, 0.78), activation of Fe-SMA (activation, non-activation), and joint method of Fe-SMA bar (Continuous, welding, coupler) were considered. The electric resistance heating method was used to activate the Fe-SMA bar, and a current of 5A/㎟ was supplied until the specimen reached 160℃. After the upward displacement of the specimen due to the camber effect was stabilized, a three-point flexural loading experiment was performed using an actuator of 2,000 kN capacity. As a result of the experiment, it was found that the upward displacement occurred due to the camber effect as the Fe-SMA bar was activated. The specimen that activated the Fe-SMA bar had an initial crack at a higher load than the specimen that did not activate it. However, as with general prestressed concrete, the effect of the prestress by Fe-SMA activation on the ultimate state of the beam was insignificant.
The object of this paper is to perform the experiments to investigate the relationship of the resistance forces and the failure temperatures on the failure behaviors of H-shaped steel compressive members. H-shaped members(SS400) were used for the test models and the tests for the elevated temperatures were performed by ISO 834 in FILK(Fire Insurers Laboratories of Korea). The local, overall buckling stresses and a yielding stresses for the failure temperatures were compared with the compressive stresses for the loading forces of test models, the yielding strength and elastic modulus reduction factor of the steel at a high temperature were based on the criteria of the EC3(Eurocode 3) Part1.2(1993). The slenderness ratio was fixed by 45.4 and the compressive forces corresponded with 50%, 70% and 80% of the yielding forces at the normal temperatures were chosen for the loading forces of the test models. The failure temperatures of the test models were investigated under three kinds of loading conditions. It was known that the resistance forces have come close to the yielding forces, not the elastic buckling loads evaluated by EC3 at the failure temperatures obtained from the tests which are related to the failure temperatures and the loading stresses.
In this paper, experimental program and associated numerical study were carried out to evaluate the fire resistance of unprotected concrete-filled rectangular steel tubular (CFT) columns subjected to the standard fire. The key testing parameters included the length effect, the load ratio, and the sectional dimensions of the CFT columns. Temperature distribution and axial deformation of the CFT column specimens were measured and analyzed. Rather early local buckling of steel tubes was observed in all the specimens. This caused subsequent load transfer from steel tube to concrete, and eventually triggered concrete crushing, or complete loss of the load bearing capacity of the column. This implies that the limit state of local buckling as well as overall flexural buckling should be incorporated in fire design procedure. As expected, the fire resistance time of specimen with higher load ratio consistently lessened. The prediction of fire resistance time of unprotected CFT columns based on the limiting steel temperature in current design codes or the formula proposed by previous studies is slightly conservative compared to the fire test results available. To establish the finite element analysis model that can be used to predict the thermal and structural behaviour of unprotected CFT columns in fire, the fully coupled thermal-stress analysis was also tried by using the commercial code ABAQUS. The numerical results showed a reasonable global correlation with the experimental results.
In an attempt to control the spalling in high strength concrete, spalling reducer was mixed to identify the effect and thermal characteristics of concrete beam member at high temperature. The member was manufactured in such as way of adding 40~60MPa of high strength concrete into spalling reducer, and then fire resistance performance were monitored under the ISO standard fire load condition in accordance with KS F 2257. As a result of test, fore rate performance of 40MPa beam without spalling reducer was 180minutes, 50MPa was 174minutes and 60MPa was 152minutes, indicating that 50MPa and 60MPa beam appeared 6~28minutes short to become a 3-hour rate. However, 50 and 60MPa beam mixed with spalling reducer appeared to have satisfied the requirements for 180minutes. A spalling was occurred in surface of 50 and 60MPa beam mixed without spalling reducer, while no spalling or surface failure was occurred with 50 and 60MPa beam mixed with spalling reducer. Thus polypropylene fiber mixed with the concrete proved to be effective, but viewing that the surface of 60MPa was peeled off partially, the steel fiber mixed appeared not to be effective for the beam more than 60MPa.
Recently the requirements of the buildings built with structural steel were increased in terms of structural stabilities and fire resistance at severe fire conditions. To meet the building regulations of fire resistance, a fire design is needed. This is of a prescriptive method and a performance engineering based method. Recently a simple calculation method as one of performance based engineering method is very popular because of its ease for an application in building built with structural steel. But, in Korea the performance based engineering method is not allowed yet. Thus it is needed to make a guideline for the performance based engineering method. The purpose of this study is to establish the limit temperature derived from structural beams made with both a H-section and a H-section filled with concrete at the web and derived the limit temperatures from beams made with H-sections and found out that the limit temperatures from two kinds of specimens depended on the applied loads and the specimens filled with the concrete represented 3 hour fire resistance in the range of 80%, 60%, and 50% of the maximum load.
A review is presented of experimental studies on the strength performance of concrete exposed at short-term and rapid heating as in a fire and after cooling. Emphasis is placed on concretes with high original compressive strengths, that is, high-strength concrete(HSC). The compressive strength-temperature relationships from the reviewed test programs are distinguished by the test methods used in obtaining the data(unstressed, unstressed residual strength, and stressed tests) and by the aggregate types(normal or lightweight), The compressive strength properties of HSC vary differently with temperature than those of NSC. HSC have higher rates of strength loss than lower strength concrete in the temperature range of between 20$^{\circ}C$ to about 400$^{\circ}C$. These difference become less significant at temperatures above 400$^{\circ}C$ compressive strengths of HSC at 800$^{\circ}C$ decrease to about 30 % of the original room temperature strength. A comparison of lest results with current code provisions on the effects of elevated temperatures on concrete compressive strength and elastic modulus shows that the CEN Eurocodes and the CEB provisions are unconservative.
Kim, Sun Hee;Yom, Kong Soo;Kim, Yong Hwan;Choi, Sung Mo
Journal of Korean Society of Steel Construction
/
v.28
no.1
/
pp.23-34
/
2016
Concrete filled steel tube system has two major advantages. First, the confinement effect of steel tube improves the compressive strength of concrete. Second, the load capacity and deformation capacity of members are improved because concrete restrains local buckling of steel tube. It does, however, involve workability problem of using stud bolts or anchor bolts to provide composite effect for larger cross-sections. While the ribs inside the columns are desirable in terms of compressive behavior, they cause the deterioration in load capacity upon in-plane deformation resulting from thermal deformation. Since the ribs are directly connected with the concrete, the deformation of the ribs accelerates concrete cracking. Thus, it is required to improve the toughness of the concrete to resist the deformation of the ribs. Welding built-up tubular square columns can secure safety in terms of fire resistance if the problem are solved. This study focuses on mixing steel fiber in the concrete to improve the ductility and toughness of the columns. In order to evaluate fire resistance performance, loaded heating test was conducted with 8 specimens. The behavior and thermal deformation capacity of the specimens were analyzed for major variables including load ratio. The reliability of heat transfer and thermal stress analysis model was verified through the comparison of the results between the test and previous study.
In this study, recycled aggregates crushed from waste concrete were sorted into three groups, 10-13 mm, 13-20 mm, and 20-25 mm. They were treated in different ways and then their crushability was evaluated for each treatment. Coffee waste was used for reducing their pH level. The pH of recycled aggregate was almost 11, regardless of aggregate sizes. The pH of coffee waste was nearly 5 and 10, 30, or 50 g of coffee waste was mixed with 1000 ml of distilled water and recycled aggregates. The lowest pH was about 6.2 when 50 g of coffee waste was mixed. Aggregates were treated with microwave or soaked for 1 day in vinegar (pH = 2) for neutralization reaction. Microwave treated and neutralized aggregates showed 3.3% and 6.2% higher crushing values compared to non-treated one, respectively. Neutralized treatment was more effective for crushing. In crushing tests, a sample height of 120 mm was tried, which gave 6.3% higher crushing value. A four stepped loading with each 100 kN gave 7.1% higher crushing value, compared to standard 100 mm height and 400 kN continuous loading.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.