This paper presents the failure mode on Headed Bars and prediction of tensile capacity, which is governed by concrete cone failure. 17 different plate types, three different concrete strengths and three different welding types of specimens were simulated. Static tensile load was applied Headed Bars were manufactured in different areas, and their shape and thickness are based on ASTM 970-98. Calculation of embedment length in concrete is conducted based on CSA 23.3-94, and static tensile load was applied. Tested pullout capacities were compared to the values determined using current design methods such as ACI-349 and CCD method.
비균열 무근 콘크리트에 매입된 단일앵커는 연단거리와 콘크리트 강도에 따라 콘크리트 단부파괴, 콘크리트 부서짐파괴, 앵커파괴가 발생한다. 본 연구에서는 연단거리와 콘크리트 강도에 따라 콘크리트 단부파괴, 콘크리트 부서짐파괴, 앵커파괴 발생시 단일앵커의 전단내력평가를 목적으로 한다. 이를 위하여 ACI 318-02와 EOTA 기준의 근거인 CCD (Concrete Capacity Design) 방법과 기존의 앵커 설계기준인 ACI 349-90(45-Degree Cone Method)에 의한 예측값과 실험값을 서로 비교 평가하였다.
This paper presents the evaluation of behavior and the prediction of tensile capacity of anchors that can cause a failure of the concrete on the basis of the design for anchorage. Tests of cast-in-place headed anchors, domestically manufactured and installed in uncracked and unreinforced concrete member are conducted to test the effected of embedment length and edge distance. The failure modes and the load-deformation responses of the anchors are discussed and then the concrete failure data are compared with capacities by the two present methods : the 45 degree cone method of ACI 349, 318 and the concrete capacity design (COD) method. Differences between the results by test and by two prediction methods are analyzed Finite Element Method (FEM).
This paper presents the evaluation of behavior and the prediction of tensile capacity of anchors that fail concrete, as the design basis for anchorage. Tests of cast-in-place headed anchors, domestically manufactured and installed in uncracked, unreinforced concrete are performed to investigate the behavior of single anchors and multiple anchors with the consideration of various embedment lengths and edge distances. The failure mode and the load-deformation response of these anchors are discussed and the concrete failure dta are then compared with capacity predictions by the two existing methods : the 45 degree cone method of ACI 349, 318 and the concrete capacity design (CCD) method. Discrepancies between the test results and these two prediction methods, FEM analysis are assessed.
본 논문은 비균열 무근콘크리트에 매입된 익스팬션 앵커의 인발내력을 평가하기 위한 실험적 연구이다. 앵커의 인발실험은 익스 팬션 앵커에 해당하는 고하중 앵커와 웨지 앵커를 대상으로 대상으로 삽입깊이, 콘크리트 강도 및 연단거리을 변수로 하여 실험을 수행하였다. 후시공 앵커의 설계식은 EOTA와 ACI 318-02 규준의 근거가 되는 CCD 방법이 제안되어 있다. 본 연구에서는 비균열 무근콘트리트에 매입된 익스팬션 앵커의 콘크리트 콘 파괴강도에 관한 설계식을 분석하였으며, 고하중 앵커와 웨지 앵커의 실험값을 CCD 방법의 예측값과 비교 평가하였다. 실험 결과, 비균열 무근콘크리트에 매입된 웨지 앵커의 콘크리트 콘 파괴 시 공칭강도의 계수는 CCD 방법에 근거하여 9.94임을 알 수 있었다. 고하중 앵커의 콘크리트 콘 파괴 시 공칭강도의 계수는 CCD 방법에 근거하여 11.50임을 알 수 있었다.
본 논문은 모르타르에 근입되어 인발하중을 받는 정착판 GFRP 근의 인발거동을 기술하고 있다. 정착판 GFRP 근의 모르타르 시험체를 5개 제작하여 인발시험을 수행하였다. 시험 결과를 검증하기 위해 ANSYS 상용프로그램을 이용한 유한요소해석을 수행하였으며 시험결과와 비교되었다. 시험결과 모르타르에 매입된 정착판 GFRP 근의 파열 파괴강도식은 45도 콘(Cone)파괴 이론 보다는 CCD(Concrete Capacity Design)파괴이론을 적용하는 것이 타당한 것으로 나타났다.
This paper presents the crack effect on CIP anchors and prediction of tensile capacity, as governed by concrete cone failure. Single anchors where located at center of concrete specimen. Three different types of cracks such as crack width of 0.2 mm and 0.5 mm, crack depth of 10 cm and 20cm , and crack location of center and off-center point were simulated. Static tensile load was applied to 7/8-in. CIP anchors of 10 cm and 20 cm embedment length in concrete with compressive strength of 280 kgf/$\textrm{cm}^2$. Tested pullout capacities were compared to the values determined using current design methods (such as ACI 349-97, ACI 349 revision and CEB-FIP which is based on CCD Method). The comparison of CCD Method and ACI revision showed almost the same values in uncracked concrete specimen. In cracked concrete, CCD Method predicted conservative values. Three-dimensional non-linear FEM modeling also has been performed to determine the stresses distribution and crack inclination.
CFT 기둥은 시공이 간단하고 경제적이며 구조성능이 우수한 현장타설 매입형 연결 형식이다. 본 연구에서는 모듈러 교각에 적용되는 CFT 기둥-기초 연결부 형식을 제안하고, 실험을 통하여 구조성능을 평가하였다. 기둥-기초 연결부의 구조성능을 평가하기 위해서 기초부 콘크리트에 매입되는 CFT 기둥의 매입깊이를 변수로 총 4개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 준정적 실험결과, 매입깊이가 0.6D인 실험체에서는 낮은 하중단계에서 기초부의 콘파괴로 인하여 상대적으로 낮은 연성능력을 보였다. 그러나 매입깊이가 0.9D 이상인 실험체에서는 기초부의 콘파괴가 방지되고 CFT 기둥 하단부에서 전형적인 휨파괴 거동을 보이며 높은 연성능력을 발휘하였다. 하중-변위 이력곡선, 변위 연성도 및 에너지 소산능력 등을 분석한 결과, 제안된 CFT 기둥-기초 연결부의 매입깊이는 0.9D~1.2D 수준이 내진성능을 발휘하는 합리적인 수준인 것으로 평가되었다.
This study concerns crack effect on concrete anchor system and prediction of tensile capacity, as governed by concrete cone failure, of single anchors located at center of concrete specimen. To Investigate crack effect three different types of crack such as crack width of 0.2mm and 0.5nm, crack depth of loom and 20cm, and crack location of center and biased point were simulated. The static tensile load was subjected to 7/8 in. CIP anchor embedded in concrete of strength 280kg/$cm^{2}$. Tested pullout capacity was compared to prediction value by each current design method (such as ACI 349-97, ACI 349 revision and CEB-FIP which is based on CC Method), In these comparison CC Method and ACI revision showed almost same value in uncracked concrete specimen, however in cracked concrete CC Method showed conservativeness. Therefore the design by ACI 349 revision is recommended for the safe and economic design.
Influencing factors on flexural toughness of ring-type fiber reinforced concrete(RSFRC) are investigated. An experiment proceeding ASTM C 78 is peformed to make a comparison between ring-type fibers and double-hook type fibers. Most specimen with ring type fibers have failed by the cone type failure, while discrete hook type fibers have failed by fiber pullout. For the hook-type fiber reinforced concrete(SFRC), the first crack load increases, as the fiber mixing volume increases. Aspect ratio(fiber length/fiber diameter) is critical for hook type fibers, so the flexural toughness increases significantly, as the length of fiber increases. However, for the ring type, the toughness indices Increase as the number of fibers in the specimen increases. Since there is no bond problem between the ring fiber and the concrete matrix, the aspect ratio does not affect the performance of the composite material with the newly developed steel fibers. Influencing factors with respect to flexural toughness RSFRC were observed to be ring diameter, diameter of steel fiber and fiber content.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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