• 제목/요약/키워드: Punching

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Numerical analysis for the punching shear resistance of SFRC flat slabs

  • Baraa J.M. AL-Eliwi;Mohammed S. Al Jawahery
    • Computers and Concrete
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    • 제32권4호
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    • pp.425-438
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    • 2023
  • In this article, the performance of steel fiber-reinforced concrete (SFRC) flat slabs was investigated numerically. The influence of flexural steel reinforcement, steel fiber content, concrete compressive strength, and slab thickness were discussed. The numerical model was developed using ATENA-Gid, user-friendly software for non-linear structural analysis for the evaluation and design of reinforced concrete elements. The numerical model was calibrated based on eight experimental tests selected from the literature to validate the actual behavior of steel fiber in the numerical analysis. Then, a parametric study of 144 specimens was generated and discussed the impact of various parameters on the punching shear strength, and statistical analysis was carried out. The results showed that slab thickness, steel fiber content, and concrete compressive strength positively affect the punching shear capacity. The fib Model Code 2010 for specimens without steel fibers and the model of Muttoni and Ruiz for SFRC specimens presented a good agreement with the results of this study.

전단 보강 슬래브-기둥 내부 접합부 및 기초판에 대한 뚫림 전단강도 모델 (Direct Punching Shear Strength Model for Interior Slab-Column Connections and Column Footings with Shear Reinforcement)

  • 최경규;김석환;김동훈;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.159-168
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    • 2011
  • 이 연구에서는 뚫림 전단을 재하받는 전단 보강/전단 무보강 슬래브-기둥 내부 접합부와 기초판에 대하여 개선된 설계 방법을 개발하였다. 슬래브-기둥 접합부와 기초판의 다양한 파괴 메커니즘(경사 인장 균열 파괴, 전단 보강근의 항복, 콘크리트 압축대/스트럿의 압축 파괴)을 고려하여 뚫림 전단강도를 산정하였다. 콘크리트 위험 단면에 작용하는 뚫림 전단은 대부분 콘크리트 압축대에 의하여 지지된다고 가정하였으며, 콘크리트 압축대의 뚫림 전단강도는 압축 수직 및 전단의 조합 응력을 재하받는 콘크리트 재료 파괴 기준에 근거하여 산정하였다. 제안된 강도 모델은 실험 결과 와의 비교를 통하여 검증하였다. 검증 결과, 제안된 설계 방법은 전단 보강 및 전단 무보강 경우에 대하여 현행 KCI 설계기준 보다 우수한 강도 추정 능력을 가지고 있다는 점이 밝혀졌다.

플랫 플레이트 슬래브-외부기둥 접합부의 뚫림전단강도에 대한 기둥 형상비의 영향 (Influence of Column Aspect Ratio on the Punching Shear Strength of Flat Plate Slab-Column Edge Connections)

  • 신성우;최명신;김철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.121-129
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    • 2007
  • 본 연구는 플랫 플레이트 구조에서 직사각형 외부기둥-슬래브 접합부의 뚫림전단강도에 관한 실험결과에 관하여 다룬다. 직사각형 기둥의 형상비 증가에 따른 뚫림전단거동을 평가하기 위해 위험단면의 길이를 일정한 값이 되도록 기둥 단면크기를 산정하고 총 8개의 실험체를 계획하였다. 두 수준의 콘크리트 압축강도($f^{\prime}_c=24$, 40MPa)에 대하여 기둥단면의 형상비(${\beta}_c=C_1$/$C_2=2.0{\sim}4.5$)와 슬래브 철근비가 변수에 포함된다. 실험결과 기둥의 형상비가 증가할수록 뚫림전단강도는 감소하였고 형상비 증가에 따른 뚫림전단강도 감소율은 점차로 작게 나타났다.

FRP 시트 및 강섬유 보강 콘크리트의 저속 충격에서의 휨 및 펀칭 파괴 거동 (Flexural and Punching Behaviors of Concrete Strengthening with FRP Sheets and Steel Fibers under Low-Velocity Impact Loading)

  • 민경환;신현오;류두열;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.31-38
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    • 2011
  • 이 연구에서는 FRP와 강섬유로 보강한 콘크리트 시편의 충격하중과 정적하중에서의 거동을 보기 위해 휨 실험과 펀칭 실험을 수행하였다. 1방향 휨 실험과 2방향 펀칭 실험에서 콘크리트 시편은 각각 $50{\times}100{\times}350$ mm와 $50{\times}350{\times}350$ mm의 크기로 제작하였다. 0.75% 혼입률의 강섬유 보강 콘크리트는 2방향 충격하중 및 정적하중에서 높은 저항 성능을 보였다. 일반 콘크리트와 강섬유 보강 콘크리트에서 FRP 보강은 높은 성능 증가를 보였다. 초고성능 콘크리트는 콘크리트 자체가 가지고 있는 높은 인장강도와 인성으로 인해, CFRP로 보강한 경우 강도와 에너지 소산 능력이 크게 증가하지 않았다.

폴리스티렌 폼을 사용한 슬래브의 뚫림전단에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Punching Shear of Slab with Polystyrene Form)

  • 이환구;김승훈;강인석;이한승;이기장
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.213-216
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    • 2008
  • 슬래브에 폴리스티렌을 이용한 경량폼을 적용할 경우, 슬래브 중량이 감소함에 따라 보다 경간이 증가하거나 슬래브 지지 부재 크기가 감소될 수 있다. 하지만 플랫플레이트 구조에서 경량폼을 사용한 슬래브는 기둥주위 위험단면에서의 뚫림전단성능이 저하될 수 있다. 그러나 이에 관한 내력산정을 위한 기준이 없으며, 기존 연구 또한 부족한 실정이다. 본 논문은 폴리스티렌 경량폼을 사용한 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단내력을 파악하기 위하여 실시한 뚫림전단 실험에 관한 것이다. 주요 변수는 기둥의 크기, 폴리스틸렌 폼의 배치형태, 전단보강 유무 등으로 총 4개 실험체를 계획하였다. 실험을 통하여 균열 및 파괴모드, 하중-변위곡선, 뚫림전단강도 등을 분석함으로써 경량폼을 사용한 슬래브의 뚫림전단 성능을 파악하였다.

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비닐 천공 시스템 개발 - 칼날 형상이 천공 성능에 미치는 영향 (Punching System for Plastic Mulching at Soybean Field - Effect of Punching Knife Shape on the Cutting Performance)

  • 홍성하;최안렬;이규승
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권5호
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    • pp.217-224
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    • 2016
  • 본 연구에서 개발된 자동천공기는 콩의 재식밀도를 고려한 비닐 천공능력이 작업주행속도 0.18-0.28m/s 조건에서 콩의 주간거리 0.20m, 0.25m, 0.30m에 대해 각각 320-500㎡/h, 260-400㎡/h, 210-330㎡/h의 범위로 나타났다. 천공율은 칼날과 지면간 30mm 거리에서 비닐이 100% 천공되었으며, 50mm 거리에서 원형칼날 16.7-25.2%, 사각칼날 33.0-42.3%, 육각칼날 54.5-100.0% 범위에서 천공되었다. 또한, 육각칼날 60°에서 비닐 절단면이 매끄럽고 부드러워 절단품질이 가장 우수하였다.

경량골재 콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도의 실험적 평가 (Experimental Evaluation of the Punching Shear Strength with Lightweight Aggregate Concrete Slabs)

  • 김정중;문지호;염광수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.361-367
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    • 2014
  • 이 연구에서는 실험연구를 통하여 경량골재콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도를 평가하였다. 일반콘크리트와 서로 다른 4 종류의 경량골재를 사용하여 총 5 개의 바닥판 실험체를 제작하였다. 이 연구에서 사용된 4 가지의 경량골재는 서로 원재료(점토, 셰일, 혹은 점판암) 및 형상 (원형 혹은 분쇄형)이 다르며, 이러한 서로 다른 경량 골재들이 바닥판의 펀칭전단강도에 미치는 영향을 실험 결과를 바탕으로 분석하였다. 실험 결과, 원형 경량골재로 만든 바닥판실험체의 펀칭전단파괴면은 일반콘크리트 실험체 및 파쇄된 경량골재 바닥판실험체보다 기울기가 낮았으며, 이로 인해 전단파괴면이 더 넓게 분포하였다. 이로 인해 펀칭 전단강도가 증가될 수 있었다. 반면에 파쇄된 경량골재의 경우 파괴면이 일반 콘크리트와 유사한 것으로 나타났다. 마지막으로 실험 결과를 현재 펀칭전단강도를 예측하는데 널리 쓰이는 국내기준과 ACI318-11 및 CEB-FIP 코드와 비교 분석하여 경량골재콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도 예측의 유효성을 검증하였다.

UHPC 바닥판 슬래브의 뚫림전단강도 (Punching Shear Strength of Deck Slabs Made of Ultra High Performance Concrete)

  • 조창빈;김병석;황훈희;최경규;최석환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.221-231
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    • 2011
  • 강섬유보강 초고성능 콘크리트(UHPC)는 압축강도가 200MPa에 이르고, 강성 및 인성이 크기 때문에 이를 이용하면 구조 부재를 얇고 가볍게 설계하는 것이 가능하다. 본 논문은 UHPC를 교량의 바닥판 슬래브에 적용하기 위해서 뚫림전단(punching shear)에 대한 저항능력을 평가한 것이다. 6개의 정사각형 슬래브를 제작하여 4변 완전고정 상태에서 뚫림전단 실험을 수행하였다. 슬래브의 두께는 40mm와 70mm였고, 재하판의 형상비는 1.0~2.5 범위였다. 40mm 실험체는 최대하중 이후에 연성적인 변형률 연화구간이 길고, 70mm 실험체는 상대적으로 더 취성적인 뚫림파괴를 보였다. 기존의 여러 뚫림전단강도 평가식을 이용하여 실험결과를 분석하였는데, 두께가 작은 40mm 실험체에서는 Ductal$^{(R)}$ 및 JSCE의 식이, 그리고 70mm 실험체에서는 Harajli et al. 및 ACI-Ductal$^{(R)}$의 제안식이 상대적으로 실험에 근접한 값을 예측하였다. 그러나 전반적으로 실험결과를 잘 예측하지 못하였으므로 실제 파괴메커니즘에 근거한 새로운 식을 제안하였다. 새로 제안한 식은 실험결과를 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다.

톱밥배지 침공처리에 따른 표고 '화담' 의 균사배양 및 자실체 생산성 (Cultural Characteristics and Fruiting-body Productivity of New Cultivar 'Hwadam' (Lentinula edodes) by Punching Treatments on the Sawdust Medium)

  • 김정한;최준영;김연진;문지영;하태문;정구현
    • 한국균학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.295-302
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    • 2021
  • 표고 '화담'의 톱밥배지 안정생산을 위해 침공처리가 균사배양 및 자실체 생산성에 미치는 영향을 조사하였다. 종균 접종후 배지 온도는 배양 23일에 27.0-28.8℃, CO2농도는 배양 16일에 14.0-15.6%까지 높아진 후 감소하였고, O2농도는 CO2농도와 반대의 경향이었다. 배양기간중 침공횟수가 많을수록 배지의 명도(L값)는 감소하고, 색차(∆E)와 중량감모율은 증가하였다. 침공처리에 따른 1주기 재배기간은 큰 차이를 보이지 않았지만, 침공처리 횟수가 늘어날수록 자실체 발이수가 증가하여 3회 침공처리구의 3주기 총수량이 605.7 g으로 가장 우수하였다.