• 제목/요약/키워드: 2축강도

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Mechanical Behavior of Plain and Steel Fiber Reinforced High Strengh Concrete Under Biaxial Compression (2축 압축을 받는 고강도 콘크리트 및 강섬유보강 고강도 콘크리트의 역학적 거동 특성)

  • Lim Dong-Hwan
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.17 no.5 s.89
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    • pp.803-809
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    • 2005
  • The purpose of this study is to investigate the mechanical characteristics of plain and steel fiber high strength concrete under uniaxial and biaxial loading condition. A number of plain and steel fiber high strength concrete cubes having 28 days compression strength of 82.7MPa(12,000 psi) were made and tested. Four principal compression stress ratios ($\sigma_2/\sigma_1$=0.00, 050, 0.75 and 1.00), and four fiber concentrations($V_f$ =0.0, 0.5, 1.0 and $1.5\%$) were selected as major test variables. From test results, it is shown that confinement stress in minor stress direction has pronounced effect on the strength and deformational behavior. Both of the stiffness and ultimate strength of the plain and fiber high strength concrete Increased. The maximum increase of ultimate strength occurred at biaxial stress ratio of 0.5($\sigma_2/\sigma_1=0.5$) in the plain high strength concrete and the value were recorded $30\%$ over than the strength under uniaxial condition. The failure modes of plain high strength concrete under uniaxial compression were shown as splitting type of failure but steel fiber concrete specimens under biaxial condition showed shear type failure. The values of elastic modulus were also examined higher than that from ACI and CEB expression under biaxial compression condition.

Second-Order Analysis of Reinforced Concrete Columns under Biaxial Loading (2축 휨과 축력을 동시에 받는 철근콘크리트 기둥의 2계거동 해석)

  • 김진근;이상순;양주경;정정수;조성찬
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.2
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    • pp.99-108
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    • 1997
  • Many studies on the second-order analysis of reinforced concrete columns have been dealt for symmetric sections under uniaxial loading. However, actual columns are practically subjected to hiaxial loading. In order to more accurately predict the behavior of concrete columns under biaxial loading. the interaction between bending moments of major and minor axes should be considered. In this paper, a stiffness matrix of columns under biaxial loadings was derived and a numerical method was proposed. Numerical analyses, based on the proposed method. were performed to predict behavior of concrete columns with square and rectangular sections under various loading conditions. The analytical results were compared to those using the moment magnifier method in ACI code. It was found that the ultimate strength of concrete rectangular columns, fhr some cases of' biaxial loading conditions. calculated by the moment magnifier method was larger than the values based on the proposed method and therefore. may be ovet.'stimated.

Stability Analysis of Unsymmetric Tapered Thin-walled Beams (비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성 해석)

  • 김성보;구봉근;한상훈;정경섭
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.197-207
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    • 1998
  • 전단변형 효과를 무시하는 경우에 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성 해석을 위한 일반이론을 유도한다. 비대칭 선형 변단면의 임의점을 통과하는 부재축과 단면의 주축의 방향과 무관하고 부재축과 직각을 이루는 두 개의 좌표축을 도입하여 직각좌표계를 정의한다. 정의된 좌표축을 기준으로 유한한 회전각의 2차항을 고려하는 변위장을 도입하여 연속체에 대한 가상일의 원리로부터 탄성변형에너지, 그리고 초기응력에 의한 포텐셜에너지를 유도한다. 이를 이용하여 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성해석을 위한 평형방정식을 제시한다. 3차 Hermitian 다항식을 변위파라미터의 형상함수로 사용하여 박벽 공간 보의 탄성강도 및 기하강도행렬을 상정할 뿐만 아니라, 단면의 좌표축에 상관없이 임의의 위치에 작용하는 하중에 대한 하중보정강도행렬(load-correction stiffness matrix)을 제시한다. 본 이론 및 방법의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석을 수행하고 문헌의 결과 및 쉘요소를 사용한 해석결과와 비교하여 본 이론의 정당성을 입증한다.

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The Inelastic Behavior of High Strength Reinforced Concrete Tall Walls (고강도 철근콘크리트 고층형 내력벽의 비탄성 거동에 관한 실험 연구)

  • 윤현도;정학영;최창식;이리형
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.7 no.3
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    • pp.139-148
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    • 1995
  • The test results from three one fourth scale models using high strength Reinforced Concrete $f_x=704\;kg/cm^2,\;f_y=5.830\;kg/cm^2$ are presented. Such specimens are considered to represent the critical 3 storics of 60-story tall building of a structural wall system in area of high seismicity respectively. They are tested under inplane vertical and horizontal loading. The main varlable is the level of axial stress. The amounts of vertical and horizontal reinforcement are identical for the three walls testcd. The cross-section of all walls is barbell shape. The aspectratio($h_w/I_w$) of test specimen is 1.8. The aim of the study is to investigate the effects of levels of applied axial stresses on the inelastic behavior of high-strength R /C tall walls. Experimental results of high strength R /C tall walls subjected to axial load and simulated sels rnic loading show that it is possible to insure a ductlle dominant performance by promotmg flex ural yielding of vertical reinforcement and that axial stresses within $O.21f_x$ causes an increase in horizontal load-carrying capacity, initial secant st~ffness characteristics, but an decrease in displacement ductility. energy dissipation index and work damage index of high strength K /C tall walls

Characteristics of the shear behavior of RC rectangular sectional columns and initial shear strength considering the ratio of longitudinal bars (RC 사각단면 기둥의 전단거동특성과 축방향철근비를 고려한 초기전단강도)

  • Lee, Jong-Seok;Sun, Chang-Ho;Kim, Ick-Hyun
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.27-36
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    • 2010
  • It is well known that the shear strength of an RC column subjected to a lateral force decreases with the increase of the displacement ductility of column. This decreasing rate of shear strength is quite dependent on the initial shear strength. Therefore, the evaluation of the initial shear strength is important to predict the shear strength with reasonable accuracy. The shear behavior is complex because many parameters, such as the sectional shape, aspect ratio, axial force, longitudinal bars and ductility, are mutually interactive. In this study, the initial shear strength has been investigated by experiments varying parameters such as the aspect ratios, void ratios, ratio of longitudinal bars and sectional types. A new empirical equation for the initial shear strength, considering the ratio of the longitudinal bars, has been proposed and its validity has been assessed.

Experimental Study on the Material Characteristics and Flexural Behavior of Ultra High-Strength Concrete (초고강도 콘크리트의 재료특성 및 휨 거동에 관한 실험적 연구)

  • 장영일;이호범;변근주
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.4 no.2
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    • pp.111-118
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    • 1992
  • 본 연구는 실리카흄을 혼화재료로 사용하여 1200kg/$ extrm{cm}^2$정도의 초고강도 콘크리트를 제조하였으며 이에 대한 재료특성을 실험 및 보부재의 휨거동을 실험을 실시 비교 분석하였다. 재료특성 실험으로는 기본적인 강도 시험, 파괴음 측정에 의한 AE실험 그리고 수은압입법에 의한 세공실험을 실시하였다. 초고강도 콘크리트의 재료특성치는 ACI 363의 고강도 콘크리트 재료특성 결가보다 크게 나타났으며 압축강도와 미세공극량은 선형적으로 비례하였다. 보부재의 휨특성을 파악하기 위해 인장철근비 변화, 전단보강근의 유무 및 철근 표면형상의 변화 등을 실험인자로 하였으며 각각의 현상을 비교분석함으로써 균열성상에 따른 하중-변위 관계, 중립축 이동에 따른 부재거동 및 응력블록의 변화에 관하여 비교 고찰하였다. 초고강도 콘크리트 사용한 보부재의 경우 중립축 상승으로 단면의 압축영역은 매우 작아져 급격히 압축파괴되는 경향을 보였으며 응력블록 형태는 삼각형의 분포를 보였다.

Strength Evaluation of Steel Box Beam-to-Column Connections with Axial Load (축방향 하중을 받는 강재 상자단면 보-기둥 접합부의 강도평가)

  • Hwang, Won Sup;Park, Moon Su;Kim, Young Pil
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.19 no.1
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    • pp.117-127
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    • 2007
  • In this study, we evaluate the strength of steel box beam-to-column connections subjected to axial loads in steel frame piers. The T-connection strength was reduced due to the column axial force in the two-story pier structure. To examine this phenomenon, non-linear FEM analysis was carried out and the analytical procedure was verified by comparing it with experimental results. To clarify the effect of the axial force and major design parameters in connection with strength, influence of panel zone width-thickness ratio, sectional area, and axial force was investigated using FEM analysis. Also, the theoretical strength equations were suggested by stress distribution of panel zone. The strength of the T-connection was compared with one of the one-story pier structure connections. As a result, the strength evaluation equations are proposed in consideration of the panel zone width-thickness ratio and sectional area ratio for the T-connections.

Development of Lightweight Auger Planting for Strengthen of Screw Shaft (스크류 축이 보강된 경량식혈기 개발)

  • Kim, J.H.;Kim, K.D.
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.62-62
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    • 2017
  • 모터와 스크류를 이용한 경량 식혈기를 처음으로 개발함에 따라 실제 산림의 식재 시험에서 발생될 수 있는 것은 감속기와 스크류의 연결부분의 파괴이다. 이 감속기 축의 파괴는 토양내부의 큰 자갈로 인해 스크류가 낄 경우 식재봉을 좌우로 흔들게 되면 가장 취약한 부분인 스크류와 감속기의 연결부위에 가장 강한 모멘트가 걸리게 된다. 물론 작업자의 부주위가 원인이기도 하지만 감속기(K6G30C. Korea)의 축 지름이 8mm이므로 식재봉을 좌우로 흔들면 굽힘파괴가 일어날 가능성이 높다. 감속기의 축이 파괴가 되지 않게 하는 방법은 재료의 강도가 높은 새로운 감속기를 찾은 일과 기존 감속기의 축을 굽힘응력에 안전하게 대응할 수 있게 설계를 하는 방법이 있다. 본 연구에서는 전자에 대한 조사와 동시에 후자에 대한 설계와 제작을 수행하여 기 제작된 경량식혈기와 비교 분석하였다. 스크류 축의 굽힘응력에 대한 대응 방법으로 감속기 축의 보강방법은 감속기 축에 식재봉으로 부터 굽힘응력이 직접 전달되지 않게 하기 위해 모터 하우징의 하부 위치에 감속기 축을 감싸는 Radial Bearing을 결합하였다. 그리고 스크류의 축은 상단의 지름을 크게 키운 상태로 감속기의 축에 연결하는 방법으로 설계하였다. 이때 식혈봉으로 부터 걸리는 모멘트는 스크류의 상단 지름에 걸리게 되는데 상단부는 모터 하우징의 하단과 단단하게 결합함으로써 감속기 축을 보호하게 되고 또한 감속기 축의 길이에서 Bearing과 스크류 상단부 큰 지름이 각각 반반씩 보호하는 형태로 설계하였다. 이와 같이 감속기의 축을 보강한 경우 종전의 식혈기보다 무게가 무거워지게 된다. 즉, 1차 식혈기 무게는 3.38kgf, 2차 시작기는 3.28kgf, 축 강도가 보강된 3차 시작기는 무게가 3.87kgf로 증가되었다. 따라서 종전보가 약 600g 증가되어 다소 무거운 느낌이 들었다. 여기서 리듐 폴리머 배터리와 가방의 무게 3.23kgf를 부가하면 1차, 2차, 3차 시작기의 무게는 각각 6.61kgf, 6.51kgf, 7.1kgf로 나타났다. 따라서 굽힘응력에 대한 보강의 방안으로 설계된 무게 과다가 현장 시험에서 작업자의 피로도 증가와 작업의 비효율성이 예상되어 포트묘의 현장 식재시에 이에 대한 평가를 수행하여 비교 분석할 예정이다.

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Size Effect on Axial Compressive Strength of Concrete (콘크리트의 축압축강도에 대한 크기효과)

  • 이성태;김민욱;김진근
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.2
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    • pp.153-160
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    • 2001
  • In this study, the size effect on axial compressive strength for concrete members was experimentally investigated. Experiment of mode I failure, which is one of the two representative compressive failure modes, was carried out by using double cantilever beam specimens. By varying the eccentricity of applied loads with respect to the axis on each cantilever and the initial crack length, the size effect of axial compressive strength of concrete was investigated, and new parameters for the modified size effect law (MSEL) were suggested using least square method (LSM). The test results show that size effect appears for axial compressive strength of cracked specimens. For the eccentricity of loads, the influence of tensile and compressive stress at the crack tip are significant and so that the size effect is present. In other words, if the influence of tensile stress at the crack tip grows up, the size effect of concrete increases. And the effect of initial crack length on axial compressive strength is present, however, the differences with crack length are not apparent because the size of fracture process zone (FPZ) of all specimens in the high-strength concrete is similar regardless of differences of specimen slenderness.

Size Effect for Flexural Compressive Strength of Concrete (콘크리트의 휨 압축강도의 크기효과)

  • Kim, Jin-Keun;Yi, Seong-Tae;Yang, Eun-Ik
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.11 no.2
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    • pp.157-165
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    • 1999
  • When the ultimate strength of a concrete flexural member is evaluated, the effect of member size is usually not considered. For various types of loading, however, the strength always decreases with the increment of member size. In this paper the size effect of a flexural compression member is investigated by experiments. For this purpose, a series of C-shaped specimens subjected to axial compressive load and bending moment was tested using three different sizes of specimens with a compressive strength of 528 kg/$cm^2$. According to test results the size effect on flexural compressive strength was apparent, and more distinct than that for uniaxial compressive strength of cylinders. Finally a model equation was derived using regression analyses with experimental data.