• Title/Summary/Keyword: Lateral Bearing Capacity

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각형강관을 이용한 스터드-런너 골조형 벽체시스템의 구조내력 성능평가 (Structural Load Bearing Capacity of Wall System Framed by Studs and Runners using Square Steel Tubes)

  • 김호수;홍석일;임영도
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.253-262
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    • 2005
  • 본 논문에서 제시된 스터드-런너 골조형 벽체시스템은 일반구조용 각형강관(열간성형강)을 구조부재로 사용하여 벽체를 구성하고, 수평부재인 런너에 의해 보강되어 있기 때문에 스틸하우스와 비교하여 단위벽체의 내력성능 증가 및 좌굴에 대한 효율적 거동을 기대할 수 있으며, 또한 경량기포콘크리트를 충전함으로써 차음성능 및 단열의 효과를 기대할 수 있다. 이와 같은 시스템을 중 저층(3~5층)규모의 공동주택 및 사무실건물에까지 적용하기 위해, 런너의 설치간격과 경량기포콘크리트의 타설효과를 변수로 하여 실제규모의 단위벽체를 시험체로 제작하여 연직하중 및 수평하중에 대한 내력성능평가가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 경량기포콘크리트의 타설효과를 고려하여 연직하중에 대한 축내력성능평가와 수평하중에 대한 전단내력성능평가를 통해 스터드-런너 골조형 벽체시스템의 구조적성능을 분석하고자 한다.

과재하중 재하에 따른 역 T형 옹벽의 활동거동에 관한 수치해석 (A Numerical Study of Cantilever Retaining Wall Sliding Behavior due to Surcharge Loading Condition)

  • 유남재;이명욱;박병수;이승주
    • 산업기술연구
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    • 제21권B호
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    • pp.205-212
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    • 2001
  • This paper is experimental and numerical research about the sliding behavior of cantilever retaining walls resisting surcharge loads. In experimental research, centrifuge model tests at the lg and 40 g-level were performed by changing the location of model footing and its width. Bearing capacity of model footing and characteristics of load-settlement and load-lateral displacement of retaining wall were investigated. Test results of bearing capacity were compared with modified jarquio method, based on the limit equilibrium method with elasticity theory. For the numerical analysis, the commericially available program of FLAC was used by implementing the hyperbolic constitutive relationships to compare with test result about load-settlement and load-displacement of retaining wall, bearing capacity of strip footing.

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Numerical analysis and horizontal bearing capacity of steel reinforced recycled concrete columns

  • Ma, Hui;Xue, Jianyang;Liu, Yunhe;Dong, Jing
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권4호
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    • pp.797-820
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    • 2016
  • This paper simulates the hysteretic behavior of steel reinforced recycled concrete (SRRC) columns under cyclic loads using OpenSees software. The effective fiber model and displacement-based beam-column element in OpenSees is applied to each SRRC columns. The Concrete01 material model for recycled aggregate concrete (RAC) and Steel02 material model is proposed to perform the numerical simulation of columns. The constitutive models of RAC, profile steel and rebars in columns were assigned to each fiber element. Based on the modelling method, the analytical models of SRRC columns are established. It shows that the calculated hysteresis loops of most SRRC columns agree well with the test curves. In addition, the parameter studies (i.e., strength grade of RAC, stirrups strength, steel strength and steel ratio) on seismic performance of SRRC columns were also investigated in detail by OpenSees. The calculation results of parameter analysis show that SRRC columns suffered from flexural failure has good seismic performance through the reasonable design. The ductility and bearing capacity of columns increases as the increasing magnitude of steel strength, steel ratio and stirrups strength. Although the bearing capacity of columns increases as the strength grade of RAC increases, the ductility and energy dissipation capacity decreases gradually. Based on the test and numerical results, the flexural failure mechanism of SRRC columns were analysed in detail. The computing theories of the normal section of bearing capacity for the eccentrically loaded columns were adopted to calculate the nominal bending strength of SRRC columns subjected to vertical axial force under lateral cyclic loads. The calculation formulas of horizontal bearing capacity for SRRC columns were proposed based on their nominal bending strength.

Evaluation of behavior of updated three-dimensional panel under lateral load in both independent and dependent modes

  • Rezaifar, Omid;Nik, Hamun Adeli;Ghohaki, Majid
    • Earthquakes and Structures
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    • 제14권1호
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    • pp.11-20
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    • 2018
  • Three-dimensional panels are one of the modern construction systems which can be placed in the category of industrial buildings. There have always been a lot of studies and efforts to identify the behavior of these panels and improve their capacity due to their earthquake resistance and high speed of performance. This study will provide a comparative evaluation of behavior of updated three-dimensional panel's structural components under lateral load in both independent and dependent modes. In fact, this study tries to simultaneously evaluate strengthening effect of three-dimensional panels and the effects of system state (independent, L-shaped and BOX shaped Walls) with reinforcement armatures with different angles on the three-dimensional panels. Overall, six independent wall model, L-shaped, roofed L-shaped, BOX-shaped walls with symmetric loading, BOX -shaped wall with asymmetrical loading and roofed BOX-shaped wall were built. Then the models are strengthened without strengthened reinforcement and with strengthened reinforcements with an angle of 30, 45 and 60 degrees. The applied lateral loading, is exerted by changing the location on the end wall. In BOX-shaped wall, in symmetric and asymmetric loading, the load bearing capacity will be increased about 200 and 50% respectively. Now, if strengthened, the load bearing capacity in symmetric and asymmetric loading will be increased 3.5 and 2 times respectively. The effective angle of placement of strengthened reinforcement in the independent wall is 45 and 60 degrees. But in BOX-shaped and L-shaped walls, the use of strengthened reinforcement 45 degrees is recommended.

팽이기초의 하중전달 메커니즘 (Stress delivery mechanism of Top Bases)

  • 정진혁;도준기;이송
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.430-440
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    • 2009
  • Top-Base Foundation(TBF) was developed in Japan as a factory made concrete product. It is actively used in 6,000 sites by the end of 1980s in Japan and applied for a domestic patent in 1985. It is a shallow foundation whose effectiveness is proven by many relevant researchers and engineers. TBF was introduced to Korea in 1991 and has been applied mainly to architectural structures to date. Currently, the effectiveness in bearing capacity and settlement of TBF is being underestimated for civil engineering structures. Characteristics of Top-Base Foundation studied in Japan and Korea is known as follows: (1) as concrete part and crushed stone behave together, they perform the function of rigid mat; (2) the conical part and pile part of TBF disperses load by interaction with the crushed stone; (3) by preventing lateral strain and differential settlement on lower ground, it improves bearing capacity and constrains settlement at the same time. In Korea, it is used mostly in clayey soft grounds. The formula of bearing capacity and settlement of TBF suggested in Japan give the values of the underestimated. bearing capacity while its settlement is overestimated in comparison with the values measured from the field loading test. Therefore, in this study, the stress delivery mechanism of Top-Base Foundation developed in Japan and Floating Top Base developed in Korea is investigated through numerical analysis and laboratory model test.

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Enhancement of in-plane load-bearing capacity of masonry walls by using interlocking units

  • Kayaalp, Fatma Birinci;Husem, Metin
    • Earthquakes and Structures
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    • 제22권5호
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    • pp.475-485
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    • 2022
  • This paper presents a comparative experimental study on structural behavior of the interlocking masonry walls under in-plane cyclic loading. The main purpose of this study is to increase lateral load-bearing capacities of masonry walls by using interlocking units. The interlocking units were designed by considering failure modes of masonry walls and produced using lightweight foamed concrete. To this end, three masonry walls which are hollow, fully grouted, and reinforced were constructed with interlocking units. Also, a traditional masonry brick wall was built for comparison reasons. The walls were tested under in-plane cyclic loading. Then, structural parameters of the walls such as lateral load bearing and total energy dissipation capacities, ductility, stiffness degradation as well as failure modes obtained from the tests were compared with each other. The results have shown that the walls with the interlocking units have better structural performance than traditional masonry brick walls and they may be used in the construction of low-rise masonry structures in rural areas to improve in-plane structural performance.

지오그리드 보강 Stone Column의 파괴메카니즘 및 지지력 특성 - 축소모형실험을 통한 고찰 (Load Carrying Capacity and Failure Mechanism of Geogrid Reinforced Stone Columns : Reduced-Scale Model Tests)

  • 이대영;송아란;유충식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.121-129
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    • 2006
  • 쇄석기둥 공법은 성토제방, 교량교대기초, 오일탱크와 같은 침하에 민감한 구조물의 지지력 증대 및 압밀 촉진에 효과적인 지반 개량 공법이다. 쇄석기둥 공법은 지반의 지지력 증대, 침하감소, 측방유동 방지 및 액상화 방지 등의 효과를 기대할 수 있다. 최근 들어서는 쇄석기둥의 외벽을 토목섬유로 보강(감쌈) 구속력을 증가시켜 줌으로써 쇄석기둥 지반의 하중지지력을 개선시키는 공법에 대한 관심이 증가하고 있으나, 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법에 대한 연구는 체계화되어 있지 않는 실정이다. 본 연구에서는 실내모형실험을 통해 지오그리드로 보강 쇄석기둥의 하중지지력 특성 및 파괴형태를 고찰하였으며, 실험결과를 통해 지오그리드로 보강하지 않은 쇄석기둥공법에 비해 지오그리드보강 쇄석기둥공법의 지지력 개선효과가 크게 나타남을 알 수 있다.

경험식을 통한 대구경 현장타설말뚝에 대한 수평지반반력계수와 수평거동 영향범위의 평가 (Evaluation of Lateral Subgrade Reaction Coefficient Considering Empirical Equation and Horizontal Behavior Range of Large Diameter Drilled Shaft)

  • 양우열;황태현;김범주;박성백;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.1-11
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    • 2020
  • 대구경 현장타설말뚝의 수평지지 특성은 말뚝의 강성, 인접지반의 수평지반반력에 따라 크게 좌우된다. 특히 말뚝설계 시 많이 활용되는 경험적인 수평지반반력계수는 그 결과의 값에 따라서 지지력의 차이가 크므로 수평지지력을 평가하는 데 매우 중요한 요소임에도 불구하고 대구경 현장타설말뚝에 대한 지반반력계수의 평가가 미흡한 실정이다. 또한, 말뚝의 취약부인 수평하중에 대한 영향범위와 최대 모멘트의 발생위치는 서로 상관관계가 있을 수 있고, 수평하중에 대한 말뚝의 보강영역을 판단하는데 주요 고려사항임에도 기존 연구에서는 이 관계에 대해 평가되지 않았다. 이에 본 연구는 대구경 현장타설말뚝의 수평지반반력계수를 평가하고, 말뚝의 영향범위(1/β)와 최대 모멘트의 발생위치(zm)의 관계를 조사하고자 대구경 현장타설말뚝에 대한 현장시험과 비선형 해석을 수행하였다. 연구결과, 대구경 현장타설말뚝의 수평지지력은 경험식을 통한 산정결과에 따라 최대 190%정도 차이를 보였다. 또한, 말뚝의 수평거동에 대한 영향범위와 최대 모멘트의 발생위치의 관계는 지반조건에 따라 선형적 관계인 것으로 평가되었다.

농도가 다른 오염지반의 지지력 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Bearing Capacity of Polluted Soils with Various Concentrations)

  • 안종필;박상범
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.57-69
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    • 1999
  • 오염된 연약지반에 편재하중이 작용하는 경우에 있어서 지반의 소성화에 따른 지지력 결정을 위하여 기존의 이론적인 배경을 고찰하고, 이러한 오염된 연약지반에서 편재하중에 의한 지반의 지지력과 변형에 대한 거동을 연구하기 위하여 모형실험을 통한 실측치를 이용하여 서로 비교.분석하였다. 모형실험은 모형 재하장치인 토조와 재하틀 및 재하판을 제작하여 토조안에 함수비를 일정하게 유지한 상태에서 자연지반의 시료와 오염물질을 점진적으로 증가시킨 지반시료에 일정한 시간간격으로 편재하중을 증가시키면서 침하량과 측방변위량 및 융기량 등을 관찰하였다. 그 결과 한계하중은 실험값이 $Tschebotarioff(q_{cr}=3.0_{Cu)$의 제안값과 $Meyerhof(q_{cr}=(B/2H+\pi/2_{Cu})$의 제안값에 근접하여 $q_{cr}=2.78_{Cu$값을 나타냈고, 극한하중은 Prandtl의 제안값에 근접하여 $q_{ult}=4.84_{Cu}$의 값을 나타냈다

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현장평판재하시험에 의한 현장타설형 팽이말뚝기초의 지지력산정 (Estimation of Bearing Capacity for In-Situ Top-Base Method by Field Experimental Plate Load Test)

  • 신은철;안민희
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 연약지반상에 구조물을 축조하게 되면 지반의 지지력 부족, 과대침하량 및 측방변형과 같은 문제점이 발생한다. 팽이말뚝기초공법은 지지력이 다소 부족한 지반에 팽이형 콘크리트 파일을 연약지반기초에 사용하여 지지력 증가와 침하억제, 부등침하방지 등의 효과를 도모하는 연약지반 표면 처리용 강성매트공법이며, 공사비 절감 등의 경제적인 효과와 공사기간 단축, 공사 중 소음 등으로 인한 민원 차단 등의 시공에 따른 편의성을 확보할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 현장평판재하시험을 통하여 연약지반상의 현장타설형 팽이말뚝기초의 지지력을 산출하였다. 평판재하시험 분석결과를 통해 기존 연구 및 설계에서 적용하고 있는 제안식과 비교분석하여 현장타설형 팽이말뚝기초를 기초지반에 적용할 시 기초의 합리적인 범위를 산정하여 향후의 설계에 그 결과를 활용하고자 한다.