Bond between reinforcing bar and surrounding concrete is supposed to transfer load safely in the process of design of reinforced concrete structures. Bond failure of reinforcing bar generally take place by splitting of the concrete cover as bond force between concrete and reinforcing bars exceeds the confinement of the concrete cover and reinforcement. In this study, to evaluate bond strength of high relative rib area bars, beam-end bond and splice beam specimens are tested and the results are discussed. Higher rib height bars when bars are confined showed higher bond strength than lower rib height bars.
Tension stiffening effects of reinforced concrete member with large diameter bar, mainly used at reactor building of nuclear power plant, are studied by uniaxial structural tests. Bond length and stress of steel bar, size of steel bar, and compressive strength of concrete are evaluated to tension stiffening by uniaxial tests. Problems and solution during the uniaxial test are suggested. The prevent splitting cracks, concrete cover-to-bar diameter ratio $c/d_{b}$ is kept 2.6~2.8. Because the bond length is increased as the size of steel bar, the specimen length of the D35 steel bar is required at least 2.0 m. The specimen length must be decided with bond length as well as concrete cover-to-bar diameter ratio to prevent splitting crack.
Because do placing joint after smallest $1{\sim}3$ day about concrete that is placed beforehand in field, it is difficult that remove laitance happening harden concrete. This laitance happens a problem of bond properties, deterioration in strength. In this research got following conclusion as result that do research about bond properties the way of disposal placing joint. Air Jet is loft interior and exterior. Water Jet appeared that laitance Removal Capacity is superior to dimension within 5%. Deterioration in strength is measured 37% by splitting tensile strength test result by laitance. Deterioration in strength by laitance do more than 30% that removal of laitance is predicted must consist necessarily at concrete horizontality placing joint stroke.
최근들어 그 필요성이 증대되고 있는 경량 콘크리트의 경우, 부착강도의 저하를 고려하여 ACI 규준에서는 부착길이 보정계수를 도입하여 안전율을 높이고 있으나, 경량 콘크리트가 고강도화됨에 따라 어느 정도 부착강도의 증징이 있을 것으로 판단된다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트에 대한 부착길이 보정계수 ${\lambda}$=1.3을 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 그 적정성 여부에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 고강도 경량 콘크리트의 부착특성을 알아보기 위하여 콘크리트 압축강도, 피복두께, 철근직경, 부착길이 등을 변수로 하여 Pull-out 실험을 실시하였다. 실험결과 부착응력은 콘크리트 압축강도 제곱근과 피복두께가 증가함에 따라 증가하였고, 철근직경과 부칙길이가 증가함에 따라 감소하였으며, 파괴양상은 피복두께에 따라 쪼개짐 파괴와 뽑힘 파괴를 나타내었다. 고강도 경량 콘크리트의 부착응력을 보통중량 콘크리트보다는 큰 값을 나타낸다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트 부착길이 보정계수를 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 경량 콘크리트의 고강도화에 따른 부착응력 상승효과를 고려하여 하향조정하여야 할 것으로 판단된다. 또한 피복두께 2.5$d_b$ 이상일 경우 적용하는 피복두께 보정계수 0.8은 고강도 경량 콘크리트에도 그대로 적용할 수 있음을 알 수 있다.
The bond between the concrete and bar is a main factor affecting the performance of the reinforced concrete (RC) members, and since the steel corrosion reduces the bond strength, studying the bond behavior of concrete and GFRP bars is quite necessary. In this research, a database including 112 concrete beam test specimens reinforced with spliced GFRP bars in the splitting failure mode has been collected and used to estimate the concrete-GFRP bar bond strength. This paper aims to accurately estimate the bond strength of spliced GFRP bars in concrete beams by applying three soft computing models including multivariate adaptive regression spline (MARS), Kriging, and M5 model tree. Since the selection of regularization parameters greatly affects the fitting of MARS, Kriging, and M5 models, the regularization parameters have been so optimized as to maximize the training data convergence coefficient. Three hybrid model coupling soft computing methods and genetic algorithm is proposed to automatically perform the trial and error process for finding appropriate modeling regularization parameters. Results have shown that proposed models have significantly increased the prediction accuracy compared to previous models. The proposed MARS, Kriging, and M5 models have improved the convergence coefficient by about 65, 63 and 49%, respectively, compared to the best previous model.
철근과 콘크리트의 부착은 콘크리트와 철근의 일체거동에 의한 안전성 확보를 위해서도 필요하지만, 적정수준의 연성을 확보하여, 부재의 거동을 조절하기 위해서도 필요하다. 현재까지 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 진행되어 왔으나, 철근 부식이 이루어진 경우의 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 부식된 철근의 부착 실험을 통하여 단조하중과 반복하중 하에서의 부식률에 따른 부착응력-슬립 관계를 살펴보았다. 실험결과로부터 철근 부식은 할열 균열이 발생하기 전까지는 단조하중에서의 부착강도를 증가시키는 것을 확인하였다. 그리고 반복하중 횟수와 반복하중 하에서의 슬립 및 잔류슬립을 이중로그스케일로 도시한 결과, 철근 부식이 있는 경우에도 철근 부식이 없는 경우와 마찬가지로 선형 관계임을 확인하였다. 그리고 부식에 의한 균열이 발생하지 않는 한, 철근 부식이 반복하중 재하 이후의 부착강도 및 부착강도에서의 슬립 등 부착 특성에 영향을 미치지 않는 것도 알 수 있었다. 마지막으로, 철근 부식으로 인한 균열이후에서의 응력수준에 따른 피로수명은 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 이 연구에서 제시하는 철근 부식을 고려한 반복하중 하에서의 부착응력-슬립의 관계는 철근콘크리트 구조물의 내구수명 예측 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
The shear resistance of RC beams is subject to the amount of shear-reinforcing bars ($p_w$) and yield strength ($f_{wy}$) as well as their interactive influence ($p_wf_{wy}$). Thus, it is reasonably expected that high-strength steel bars can greatly reduce the necessary amount of shear-reinforcing bars. On the other hand, although the bond strength is influenced by the amount of shear reinforcing bars, it is not affected by the yield strength. Thus, there is often an issue that bond failure occurs before shear failure depending on the arrangement of shear reinforcing bars. It is a common practice to set sub-ties for the transverse confinement of the main re-bars as a method to prevent the bond failure. However, it can also become a factor in decreased work efficiency due to the complexity of the construction. This study experimented with simultaneous use of high-strength transverse reinforcing bars ($f_{wy}=800MPa$) and U-shaped transverse reinforcing bars of regular strength ($f_{wy}=300MPa$) in an attempt to decrease the necessary quantity of shear reinforcing bars. The effect of this attempt was investigated through fundamental experimental research in terms of the improvement in shear resistance and bond strength as well as the ease of construction.
The paper reports on a study of bond strength between reduced-water-content concrete and tensile reinforcement in spliced mode. Three different diameters (12, 16 and 22 mm) of tensile steel were spliced in the constant moment zone, where there were two bars of same size in tension. For each diameter of reinforcement, a total of nine beams ($1900{\times}270{\times}180mm$) were tested, of which three beams were with no axial force (positive bending) and the other six beams were with axial force (combined bending). The splice length was selected so that bars would fail in bond, splitting the concrete cover in the splice region, before reaching the yield point. It was found that there was a considerable size effect in the experimental results, i.e., as the diameter of the reinforcement reduced the bond strength and the deflection recorded at the midspan increased significantly, whilst the stiffness of the beams reduced. It was also found for all reinforcement sizes that higher bond strength and stiffness were obtained for beams tested in combined bending than that of the beams tested in positive bending only.
보-기둥 접합부에서 보의 축방향 철근의 슬립은 정하중 및 동하중 하에서 철근 콘크리트 골조를 손상시키는 중요한 요인중 하나이다. 이 논문은 이형철근의 국부 부착-슬립 특성에 관한 콘크리트강도 및 보강철근에 대해 실행된 실험결과를 요약하였다. 실험결과로부터 부착할렬균열(bond splitting crack)이 기둥은 축방향 철근에 의해 제어되는 한 횡방향 보강철근이 국부부착거동에 직접적인 영향을 미치지 않으며 극한부착강도는 콘크리트강도의 콘크리트강도의 제곱근에 비례해 증가함을 알 수 있었다. 이를 근거로 압축강도에 따른 보강철근 내부의 콘크리트와 이형철근의 국부 부착 응력-슬립 상관관계를 나타내는 실험모델을 유도하였다.
Bond failure of reinforcing bar generally take place by splitting of the concrete cover as bond force between concrete and reinforcing bars exceeds the confinement of the concrete cover and reinforcement. However, the confinement force in practice has a limitation. Thus, the only variable is the bearing area corresponding to the change of bond force. In this study, to the evaluate anchorage strength of high relative rib area bars, hook bond test specimens are tested and the results are discussed. Higher rib height bars when bars are confined showed higher anchorage strength than lower rib higher bars.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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