• Journal of Construction Engineering and Project Management
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• 제7권4호
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• pp.13-19
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• 2017

This study is based on the use and performance of bamboo reinforcements in construction of low-cost structures. This study investigated the physical and mechanical properties of bamboo reinforcements. Bamboo reinforced concrete beam specimens were tested with different reinforcement ratios and observed the load capacity, deflection and failure patterns. It was observed that, flexural strength of bamboo reinforced column is sufficient higher than plain cement concrete and comparable to steel reinforced concrete beams. Bamboo reinforced concrete columns with different reinforcement ratio also tested and observed the ultimate compressive strength and failure pattern. It found, all columns failed in a similar pattern due to crushing of concrete. According to cost analysis, bamboo reinforced beams and columns with moderate reinforcement ratio showed the best strength-cost ratio among plain cement concrete and steel reinforced concrete.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.119-126
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• 2002

본 논문에서는 콘크리트의 고강도화에 따른 고강도 철근의 사용 가능성과 적절한 철근강도를 연구하고자 콘크리트의 강도, 철근강도, 철근비를 주요 변수로 하여 9개의 보 실험체를 계획하였다. 2점 재하를 실시, 휨강도, 응력 이력곡선, 인장철근 항복시의 처짐량, 파괴시의 처짐량, 균열, 연성지수를 측정하여 변수에 따른 구조적 거동을 분석하였다. 고강도 철근을 적용한 부재는 항복점의 변위가 크게 나타났고, 이러한 특성이 연성지수의 감소를 가져오는 주요 요인으로 밝혀졌다. 그러나 항복이후의 거동은 동일한 강성을 갖는 일반강도철근의 부재와 유사하게 나타났다. 일반적으로 고강도 철근의 적용 시 평형철근비의 감소에 의한 철근비의 증가로 연성거동의 감소효과가 나타나고 있으나, 콘크리트의 강도를 증가시키면 연성의 증대효과를 기대할 수 있고, 본 논문으로부터 철근강도 $5500kgf/cm^2$의 경우 콘크리트 강도는 $800kgf/cm^2$ 정도가 기존 연성의 손실 없이 휨 강도를 증가시킬 수 있는 적절한 조합으로 기존의 콘크리트와 동일한 연성거동을 기대할 수 있을 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권6호
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• pp.705-724
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• 2009

The two major widely used building design code documents of reinforced concrete structures are the ACI 318-05 and Eurocode for the Design of Concrete Structures EC2. Therefore, a thorough comparative analysis of the provisions of these codes is required to confirm their validity and identify discrepancies in either code. In this context, provisions of flexural computations would be particularly attractive for detailed comparison. The provisions of safety concepts, design assumptions, cross-sectional moment capacity, ductility, minimum and maximum reinforcement ratios, and load safety factors of both the ACI 318-05 and EC2 is conducted with parametric analysis. In order to conduct the comparison successfully, the parameters and procedures of EC2 were reformatted and defined in terms of those of ACI 318-05. This paper concluded that although the adopted rationale and methodology of computing the design strength is significantly different between the two codes, the overall EC2 flexural provisions are slightly more conservative with a little of practical difference than those of ACI 318-05. In addition, for the limit of maximum reinforcement ratio, EC2 assures higher sectional ductility than ACI 318-05. Overall, EC2 provisions provide a higher safety factor than those of ACI 318-05 for low values of Live/Dead load ratios. As the ratio increases the difference between the two codes decreases and becomes almost negligible for ratios higher than 4.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.339-342
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• 2005

This paper presents flexural test results of concrete beams reinforced with GFRP and conventional steel reinforcement for comparison. The beams were tested under static loading to investigate the effects of reinforcement ratio and compressive ,strength of concrete on cracking, deflection, ultimate capacity and mode of failure, This study attempts to establish a theoretical basis for the development of simple and rational design guideline. Test results show that ultimate capacity increases as the reinforcement ratio and concrete strength increase. The ultimate capacity increased up to $8\%-25\%$ by using high strength concrete. The deflection at maximum load of GFRP reinforced beams was about three times that of steel reinforced beams. For GFRP-reinforced beams, the ACI code 440 design method resulted in conservative flexural strength -estimates.

• Computers and Concrete
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• 제23권3호
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• pp.217-233
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• 2019

This paper describes the numerical modelling of an interior slab-column connection to investigate the punching shear resistance of reinforced concrete (RC) slabs under fire conditions. Parameters of the study were the fire direction, flexural reinforcement ratio, load levels, shear reinforcement and compressive strength of concrete. Moreover, the efficiency of the insulating material, gypsum, in reducing the heat transferred to the slab was assessed. Validation studies were conducted comparing the simulation results to experiments from the literature and common codes of practice. Temperature dependencies of both concrete and reinforcing steel bars were considered in thermo-mechanical analyses. Results showed that there is a slight difference in temperature endurance of various models with respect to concrete with different compressive strengths. It was also concluded that compared to a slab without gypsum, 10-mm and 20-mm thick gypsum reduce the maximum heat transferred to the slab by 45.8% and 70%, respectively. Finally, it was observed that increasing the flexural reinforcement ratio changes the failure mode from flexural punching to brittle punching in most cases.

• 콘크리트학회지
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• 제8권6호
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• pp.141-149
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• 1996

동일한 인장철근배근상태($\rho$/$\rho_b$=constant)에서 휨을 받는 고강도 철근 콘크리트 보는 보통강도의 철근 콘크리트보에 비해 더욱 취성적인 거동을 하게 된다. 본 실험결과 연성적인 파괴를 유도하기 위하여 콘크리트의 강도가 830kg/$cm^2$이상일 경우 철근비를 $0.6\rho_b$이하로 배근하여야 할 것으로 나타났다. 또한 콘크리트 강도가 830kg/$cm^2$ 이상일 경우 사각형응력 블록을 사용한 ACI 휨강도식의 안전율이 감소하였으며, 삼각형에 가까운 압축응력 분포를 나타내었다. 이는 콘크리트 강도가 증가할수록 응력-변형률 곡선이 거의 선형적으로 증가하는 재료적 성질에 기인하는 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.277-287
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• 2017

이 연구는 한계상태설계법을 기반으로 하는 도로교설계기준에 의해 철근콘크리트 휨부재 설계 시 적용하는 균형철근비와 최대 철근량에 대한 규정을 검토한 것이다. 현행 도로교설계기준(한계상태설계법)에서는 휨부재 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비에 대한 명시적 규정이 없고, 휨모멘트 재분배 효과를 반영한 최대 중립축 깊이 및 콘크리트 단면적의 0.04배로서 최대 철근량을 산정한다. 그런데, 최대 중립축 깊이 규정에 의하면 최대 철근량이 적게 산정되어 단면을 크게 하여야 하며, 콘크리트 단면적의 0.04배라는 한계값이 적용될 경우에는 인장 철근의 변형률이 항복 변형률의 2배 이하로 되어 충분한 연성거동을 보장할 수 없는 문제점이 있다. 이 연구에서는 연성거동을 확보할 수 있는 휨부재 설계를 위한 사용 철근량 산정의 기준이 되는 균형철근비를 극한한계상태 검증 규정 및 재료 특성과 콘크리트 기준압축강도에 따른 극한한계변형률을 도입하여 설계 실무에 적용할 수 있도록 간편한 식으로 유도하였다. 그리고, 설계된 휨부재가 충분한 연성이 확보되도록 인장철근의 최소허용변형률을 항복변형률의 2배로 가정하고 철근의 기준항복강도 및 콘크리트 기준압축강도에 상관없이 만족할 수 있도록 최대 중립축 깊이 비 보정계수를 도입하여 수정하고, 이로부터 최대철근비를 산정할 수 있도록 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권2호
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• pp.185-198
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• 2005

In the design of reinforced concrete beams, it is a standard practice to use the yield stress of the steel reinforcement for the evaluation of the flexural strength. However, because of strain hardening, the tensile strength of the steel reinforcement is often substantially higher than the yield stress. Thus, it is a common belief that the actual flexural strength should be higher than the theoretical flexural strength evaluated with strain hardening ignored. The possible increase in flexural strength due to strain hardening is a two-edge sword. In some cases, it may be treated as strength reserve contributing to extra safety. In other cases, it could lead to greater shear demand causing brittle shear failure of the beam or unexpected greater capacity of the beam causing violation of the strong column-weak beam design philosophy. Strain hardening may also have certain effect on the flexural ductility. In this paper, the effects of strain hardening on the post-peak flexural behaviour, particularly the flexural strength and ductility, of reinforced normal- and high-strength concrete beams are studied. The results reveal that the effects of strain hardening could be quite significant when the tension steel ratio is relatively small.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5318-5326
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• 2014

본 논문은 철근대체재로서 유리섬유보강 플라스틱봉(GFRP : Glass Fiber Reinforced Plastic Bar)으로 보강한 콘크리트 보 및 일반 RC보의 휨파괴 실험결과를 비교하여 제시한 것으로 보강비와 콘크리트의 압축강도를 주요 실험변수로 설정하여 보의 균열발생 양상과 파괴모우드, 처짐, 변형률 및 최대하중을 측정하고 분석하였다. 실험결과, GFRP 보강보의 하중강도는 보강비와 콘크리트 강도가 증가할수록 크게 나타났으며, 동일 보강비일 경우 일반 RC보에 비하여 41.3~51.6% 증가하였다. GFRP 보강보의 처짐은 일반 RC보에 비하여 약 4.1~6.3배 증가하는 것으로 나타났으며, 실측처짐이 이론값보다 평균 31% 정도 작게 나타나 GFRP 보의 처짐계산시 사용되는 휨강성이 최대하중시 과소평가되기 때문인 것으로 판단된다. GFRP 보의 균열폭은 RC보에 비하여 1.87~2.79배 크게 발생하였으며, 보강비와 콘그리트 강도가 증가할수록 다소 작은 것으로 나타났다. ACI code 440에 의해 산정한 설계휨강도는 대체적으로 안전측의 값을 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.323-326
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• 2005

Although many structures. with high strength concrete have been recently constructed, the flexural behavior of reinforced and prestressed concrete beams with high strength concrete is not exactly defined. This paper presents an experimental study on the flexural strength of the high strength concrete beams. Five large scale beams simply supported were tested and measured. Each beam was loaded by two symmetrical concentrated loads applied at 1.25m from the center of span. The concrete strength, the prestressed force and longitudinal tensile reinforcement ratio vary from beam to beam. From the experimental tests, the flexural strength from tests is larger than the nominal flexural strength of codes. Moreover, the initial crack-load is affected by the prestressed force and the crack width and spacing are controlled by the longitudinal tensile reinforcement ratio.