This paper mainly discusses the influence of the aggregate properties including grading, shape, content and distribution on the chloride diffusion coefficient, as well as the initiation time of steel corrosion from a probabilistic point of view. Towards this goal, a simulation method of random aggregate structure (RAS) based on elliptical particles and a procedure of finite element analysis (FEA) at meso-scale are firstly developed to perform the analysis. Next, the chloride diffusion coefficient ratio between concrete and cement paste $D_{app}/D_{cp}$ is chosen as the index to represent the effect of aggregates on the chloride diffusion process. Identification of the random distribution of this index demonstrates that it can be viewed as actually having a normal distribution. After that, the effect of aggregates on $D_{app}/D_{cp}$ is comprehensively studied, showing that the appropriate properties of aggregates should be decided by both of the average and the deviation of $D_{app}/D_{cp}$. Finally, a case study is conducted to demonstrate the application of this mesoscopic method in predicting the initiation time of steel corrosion in reinforced concrete (RC) structures. The mesoscopic probabilistic method developed in this paper can not only provide more reliable evidences on the proper grading and shape of aggregates, but also play an important role in the probability-based design method.
Design curves have been prepared for prestressed rectangular beam section based on BS 8110, for determining area of steel for any given cross section, for stresses in concrete and steel and for the design moment. The design moment and the area of steel have been expressed in dimensionless form in terms of cross sectional dimensions and the characteristic strength of concrete. The choice and combination of design parameters result in considerably less number of curves as aid for design of rectangular prestressed beam sections, than those reported in CP 110 (Part 3).
Bengar, Habib Akbarzadeh;Aski, Roja Mohammadalipour
Steel and Composite Structures
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제20권2호
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pp.337-355
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2016
Steel coupling beam in reinforced concrete (RC) coupled shear wall system is a proper substitute for deep concrete coupling beam. Previous studies have shown that RC coupled walls with steel or concrete coupling beam designed with strength-based design approach, may not guarantee a ductile behavior of a coupled shear wall system. Therefore, seismic performance evaluation of RC coupled shear wall with steel or concrete coupling beam designed based on a strength-based design approach is essential. In this paper first, buildings with 7, 14 and 21 stories containing RC coupled shear wall system with concrete and steel coupling beams were designed with strength-based design approach, then performance level of these buildings were evaluated under two spectrum; Design Basis Earthquake (DBE) and Maximum Considered Earthquake (MCE). The performance level of LS and CP of all buildings were satisfied under DBE and MCE respectively. In spite of the steel coupling beam, concrete coupling beam in RC coupled shear wall acts like a fuse under strong ground motion.
The behaviour of composite frame - shear wall systems with regard to creep and shrinkage with high beam stiffness has been largely unattended until recently since no procedure has been available. Recently an accurate procedure, termed the Consistent Procedure (CP), has been developed which is applicable for low as well as for high beam stiffness. In this paper, CP is adapted for a class of composite frame - shear wall systems comprising of steel columns and R.C. shear walls. Studies are reported for the composite systems with high as well as low beam stiffness. It is shown that considerable load redistribution occurs between the R.C. shear wall and the steel columns and additional moments occur in beams. The magnitude of the load redistribution and the additional moment in the beams depend on the stiffness of the beams. It is also shown that the effect of creep and shrinkage are greater for the composite frame - shear wall system than for the equivalent R.C. frame - shear wall system.
해양환경에서 철근 콘크리트의 부식은 매우 심하며, 염해는 콘크리트 교량과 항만 구조물의 부식을 일으키는 주요 요인 중 하나이다. 특히 비말대 및 간만대의 수면 부분은 구조물의 안전과 수명의 관점에서 볼 때 매우 중요하다. 지난 수십 년간 토목, 건축분야에서 콘크리트구조물 부식을 억제하기 위한 방식법 중 음극방식(cathodic protection, CP)은 많은 발전을 이룩하였으며 이제 보편화되는 추세에 있다. 최근 해양환경에서 콘크리트구조물의 음극방식을 위해 아연 메쉬 희생양극법이 개발 소개되었으나 아직까지도 이에 대한 구체적 내용이 잘 알려지지 않은 상태이다. 따라서 본 연구에서는 아연 메쉬 음극방식이 환경인자에 따라 콘크리트교각에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다. 아연 메쉬와 철근의 거리에 따라 음극방식 효과를 측정하기 위하여 약 100cm의 파일 시험편에 10cm 세그먼트 철근 8개를 설치하였으며, 아연 메쉬 희생양극에 의한 음극방식의 설계에 관련된 정보를 얻고자 파일 시험편의 높이에 따른 음극방식 전위의 변화와 전류의 감소치를 측정하였다.
The metallorganic chemical vapor deposition (MOCVD) method has been used to prepare TiO2 thin films for the degradation of hazardous organic compounds, such as 2-chlorophenol (2-CP). The effect of supporting materials and metal doping on the photocatalytic activity of TiO2 thin films also has been studied. TiO2 thin films were coated onto various supporting materials, including stainless steel cloth(SS), quartz glass tube (QGT), and silica gel (SG). Transition metals, such as Pd(II), Pt(IV), Nd(III) and Fe(III), were doped onto TiO2 thin film. The results indicate that Nd(Ⅲ) doping improves the photodegradation of 2-CP. Among all supporting materials studied, SS(37 ${\mu}m)$ appears to be the best support. An optimal amount of doping material at 1.0 percent (w/w) of TiO2-substrate thin film gives the best photodegration of 2-CP.
The ship hull part is always exposed to severe corrosive environments. Therefore, it should be protected in appropriate ways to reduce corrosion problems. So there are two effective methods in order to protect the corrosion of ship hull. One is the paint coating as a barrier between steel and electrolyte (seawater) and the other is the cathodic protection(CP) supplying protection current. In the conventional design process of the cathodic protection system the required current densities of protected materials have been used. However, the anode position of field or laboratory experiment for obtaining the required current density for CP is significantly different from anode position for real structures. Therefore, the recent CP design must consider the optimum anode position for potential distribution equally over the ship hull. The CP design companies in the advanced countries can obtain the potential distribution results on the cathodic materials by using the computer analysis module. This study would show how to approach the potential analysis in the field of corrosion engineering. The computer program can predict the under protection area on the structure when the boundary condition and analysis procedure are reasonable. In this analysis the polarization curve is converted to the boundary condition in material data.
The purpose of this study was to analyze air temperature decreasing effects by shading and ventilation at micro-scale experiment plots, especially focused on the Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) in outdoor spaces. To monitor the time-serial changes of Dry-bulb Temperature (DT), Globe Temperature (GT) and Relative Humidity (RH) in the wind blocking and shading conditions, Two hexahedral steel frames were established on the open grass field, the dimension of each frame was 1.5m(W)${\times}$1.5m(L)${\times}$1.5m(H). Four vertical side of one frame was covered by transparent polyethylene film to prevent wind passing through (Wind break plot; WP). The top side of the other frame was covered with shading curtain which intercept 95% of solar light and energy (Shading plot; SP). And, Another vertical steel frame without any treatment preventing ventilation and sunlight was set up, which represents natural conditions (Control plot; CP). The major findings were as follows; 1. The average globe temperature (GT) was highest at WP showing $50.94^{\circ}C$ and lowest at SP showing $34.58^{\circ}C$. The GT of natural condition (SP) was $42.31^{\circ}C$ locating the midst between WP and SP. The difference of GT of each plot was about $8-16^{\circ}C$, which means the ventilation and shading has significant effect on decreasing the temperature. 2. WP showed the highest average dry-bulb temperature (DT) of $38.41^{\circ}C$ which apparently differ from SP and CP showing $31.94^{\circ}C$ and $33.15^{\circ}C$ respectively. The DT of SP and CP were nearly the same. 3. The average relative humidity (RH) was lowest at WP showing 15.21%, but SP and CP had similar RH 28.79%, 28.02% respectively. 4. The average of calculated WBGT were the highest at the WP ($27.61^{\circ}C$) and the lowest at the SP ($23.64^{\circ}C$). The CP ($25.49^{\circ}C$) was in the middle of the others. As summery, compared with natural condition (CP), the wind blocking increased about $2.11^{\circ}C$ WBGT, but the shading decreased about $1.84^{\circ}C$ WBGT. So It can be apparently said that the open space with much shading trees, sheltering furnitures and well-delivered wind corridor can reduce useless and even harmful energy for human outdoor activity considerably in outdoor spaces.
이 연구에서는 기존 프리캐스트 콘크리트 (Precast concrete, PC) 더블월 시스템의 복잡한 제작 공정을 간소화하면서 콘크리트 패널 형성 시 발생할 수 있는 레이턴스 등의 결함을 제거하고자 고안된 새로운 PC 더블월 공법을 소개하고 이때, PC 패널이 운반 또는 현장 콘크리트 타설 시 손상되지 않고 간격을 유지하는 역할을 하는 각형 강관에 대한 인장저항 성능을 규명하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 각형 강관의 단부 상세를 변수로 인장실험을 계획하였으며 개구부 형성에 따른 강판의 처리방법, 매립 콘크리트의 존치 유무, 추가적인 장부작용 확보를 위한 철근용접 등을 변수로 설정하여 효과적인 강관 단부 상세를 도출하고자 하였다. 결과적으로, 강관 단부의 측면을 절개한 강판을 강관 단부 방향 안쪽으로 절곡한 강관 실험체 (ST_CP)를 제외하고 기준실험체 (ST)에 비하여 20~30% 가량 증가한 최대 인장강도를 나타내었다. 기준실험체 내부에 콘크리트를 채운 실험체 (ST_CON)가 PC 더블월 제작 시 구성되는 각형 강관 연결부와 유사한 상세를 가지며 추가적인 시공과정과 비용이 요구되지 않으므로 가장 적합한 연결상세인 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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