• 제목/요약/키워드: Punching shear strength

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LB-DECK를 이용한 철근콘크리트바닥판의 펀칭전단강도 (Punching Shear Strength of Reinforced Concrete Bridge Decks with LB-DECK)

  • 윤석구;이재홍;조선규;정재동;원용석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.390-393
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    • 2006
  • LB-DECK is used for both of permanent formwork and structural component with cast-in place concrete of concrete bridge decks. Current Korean design code recommends that concrete bridge deck with precast concrete panels have to be designed only using conventional flexural design method and does not allow the empirical design method which is based on punching shear strength of bridge deck. This paper present experimental test results of punching shear strength of concrete bridge decks with LB-DECKs. Six full-scaled concrete bridge decks, which are designed with the empirical design method, are fabricated with variation of girder spacings. Test results are presented in the paper and compared with the code predictions of ACI 318, CEB-FIP MC90. Based on the test results, it is proposed that LB-DECK is suitable to apply the empirical design method for concrete bridge decks.

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RC 플랫 플레이트 슬래브의 뚫림전단성능평가 (An Evaluation on Punching Shear Capacity of R/C Flat Plate Slab)

  • 김종근;신성우;양지수;이리형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.205-213
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    • 2003
  • RC구조물의 기둥과 같은 수직부재에는 고강도 콘크리트를 그리고 슬래브와 같은 수평부재에는 보통강도 콘크리트를 사용할 경우 경제적인 효율성은 물론 구조적인 많은 이점을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 이 경우 슬래브와 기둥의 강도 및 강성차이로 인한 뚫림전단의 위험이 있어, 본 연구에서는 기둥에는 $fck=460kgf/cm^2$의 고강도 콘크리트를, 슬래브에는 $fck=285kgf/cm^2$의 보통강도 콘크리트를 타설한 실물크기의 플랫 플레이트 슬래브 실험체 6개를 제작하여 뚫림전단성능을 평가하였다. 주요 실험변수는 콘크리트 압축강도, 기둥면으로부터 내민길이, 휨철근 추가에 의한 전단 보강근량이다. 실험결과 고강도 콘크리트 내민길이와 슬래브 휨철근 추가에 의한 전단보강은 최대내력의 증가와 뚫림전단저항성능을 향상시킬 수 있으나, 최대하중 이후 실험체의 거동에는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다.

중공 전이 슬래브의 뚫림 전단 강도 (Punching Shear Strength of the Void Transfer Plate)

  • 한상환;박진아;김준삼;임주혁;박영미
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.367-374
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    • 2010
  • 전이슬래브 시스템은 상부 전단벽 구조로부터 하부 기둥으로 하중을 전달하는 구조시스템이다. 이 시스템은 상당한 두께의 슬래브를 필요로 하므로 비경제적이며, 이 단점은 슬래브내에 중공부를 두어 해결할 수 있다. 그리고 이 시스템은 플랫플레이트 구조로써 기둥-슬래브 접합부 부근의 뚫림전단파괴을 일으키는 취성파괴의 위험이 존재한다. 따라서 중공부를 갖는 전이슬래브 시스템의 뚫림전단 성능은 매우 중요하다. 그러나 현행 기준에서는 중공부를 갖는 슬래브의 뚫림전단성능에 대한 명확한 강도산정 규정이 제시되어 있지 않다. 이 연구에서는 중공 시스템의 뚫림전단강도를 알아보기 위하여 실험적 연구를 수행하였으며, 현행기준 및 기존연구를 토대로 실험체의 전단강도를 예측하였다. 그 결과, 중공시스템의 뚫림전단강도는 기둥면으로부터 위험단면 d/2의 위치와 중공부 중심에서의 위험단면으로 계산된 값 중 작은 값으로 결정되었다. 여기서 강도 계산을 위하여 위험단면의 유효단면적을 사용하여 계산하였다.

집중하중을 받는 고강도 경량콘크리트 바닥판의 펀칭전단 거동 (Punching Shear Behavior of High-strength Lightweight Concrete Slab Under Concentrated Load)

  • 조선규;곽종원;이종민;문대중
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.219-228
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    • 2006
  • 경량콘크리트는 보통콘크리트에 비해 가볍다는 장점 때문에 자중의 영향을 많이 받는 장지간 교량과 고층건물에 자주 적용되고 있다. 국내에서는 고층건물에 적용된 예는 있으나 교량에 적용된 실적은 없는 상태이다. 본 연구에서는 고강도 경량 콘크리트의 펀칭전단강도에 대한 실험적 연구를 수행하였으며, 그 결과를 나타내었다. 이를 위하여 고강도 경량콘크리트와 보통콘크리트를 이용한 단순판을 각각 2개씩 제작하였으며, 단순판의 중앙부에 정적하중을 파괴시까지 재하하였다. 경량콘크리트의 압축강도는 47 MPa이며 보통콘크리트의 압축강도는 32 MPa이다. 실험결과 모든 실험체는 펀칭전단으로 파괴되었으며, 파괴시까지 고강도 경량콘크리트를 사용한 단순판의 거동은 일반 콘크리트를 사용한 바닥판과 유사한 거동 특성을 나타내었다. 실험결과를 토대로 고강도 경량콘크리트를 교량바닥판에 적용시 바닥판의 안전성 및 사용성을 분석하였다.

Plate로 전면보강된 교량 상판의 거동특성에 관한 연구 (A Study on the Structural Characteristic of Strengthened Bridge Deck Specimens Using External Bonded Plate)

  • 심종성;오홍섭;김언경
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.163-168
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    • 2001
  • Punching shear in concrete slabs is a serious problem in certain structural systems, such as flat slab. In this study, mechanical improvement between specimens which are unstrengthened and strengthened with steel plate and fiber panel is experimentally investigated. The strengthened bridge deck specimens had increment of strength and broke down with punching shear failure. Strengthening ratio should be considered to restraint punching failure.

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기존 Data 분석에 의한 슬래브의 편칭전단강도 예측 (Punching Shear Strength Prediction of Slabs by Analysis of Existing Data)

  • 김재민;김대중;모귀석;김우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.373-376
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    • 1999
  • The techniques of dimensional analysis and statistical regression analysis is applied to existing voluminous data available from tests covering a wide range of slab properties, which then leads to an equation to predict the punching shear strength of slabs.

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하이브리드 해상풍력발전 지지구조물의 콘크리트 베이스-슬리브 연결부에 대한 실험 연구 (Experimental Study for Concrete Base to Sleeve connection of Hybrid Substructure for Offshore Wind Turbine)

  • 이정화;변남주;김성환;박재현;강영종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.79-87
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    • 2016
  • 본 논문에서는 하이브리드 해상풍력발전 지지구조물의 콘크리트베이스와 파일기초를 연결하는 베이스-슬리브 연결부를 제시하고 이를 실험적으로 검증하였다. 베이스-슬리브 연결부의 펀칭 전단 강도와 구조거동을 분석을 위하여, 철근비와 하중조건을 변수로 하는 3개의 연결부 실험체에 대하여 펀칭전단실험이 실시하였다. 실험 결과, 베이스-슬리브 연결부의 펀칭전단강도와 강성은 베이스의 철근비에 주로 영향을 받는 것으로 나타났다. 축력과 모멘트가 동시에 작용되는 하중 조건은 연결부의 강성에는 영향을 미치지 않으나 축력-모멘트 상호작용에 의하여 강도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 각 실험체의 파괴거동과 펀칭전단의 위험단면에 대해 검토되었다.

Dynamic punching shear tests of flat slab-column joints with 5D steel fibers

  • Alvarado, Yezid A.;Torres, Benjamin;Buitrago, Manuel;Ruiz, Daniel M.;Torres, Sergio Y.;Alvarez, Ramon A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권3호
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    • pp.281-292
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    • 2022
  • This study aimed to analyze the dynamic punching shear performance of slab-column joints under cyclic loads with the use of double-hooked end (5D) steel fibers. Structural systems such as slab-column joints are widely found in infrastructures. The susceptibility to collapse of such structures when submitted to seismic loads is highly dependent on the structural performance of the slab-column connections. For this reason, the punching capacity of reinforced concrete (RC) structures has been the subject of a great number of studies. Steel fibers are used to achieve a certain degree of ductility under seismic loads. In this context, 5D steel hooked fibers provide high levels of fiber anchoring, tensile strength and ductility. However, only limited research has been carried out on the performance under cyclic loads of concrete structural members containing steel fibers. This study covers this gap with experimental testing of five different full-scale subassemblies of RC slab-column joints: one without punching reinforcement, one with conventional punching reinforcement and three with 5D steel fibers. The subassemblies were tested under cyclic loading, which consisted of applying increasing lateral displacement cycles, such as in seismic situations, with a constant axial load on the column. This set of cycles was repeated for increasing axial loads on the column until failure. The results showed that 5D steel fiber subassemblies: i) had a greater capacity to dissipate energy, ii) improved punching shear strength and stiffness degradation under cyclic loads; and iii) increased cyclic loading capacity.

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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Strategic Utilization of Fiber Reinforced UHSC in Slab-Column Connections

  • Yoon, Young-Soo;Lee, Joo-Ha;Lee, Seung-Hoon
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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    • pp.79-82
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    • 2005
  • This study reports on the structural characteristics of slab-column connections using an ultra-high-strength-fiber-reinforced concrete from new and retrospective data. The parameters investigated were the ' puddling ' of ultra-high-strength-fiber-reinforced concrete and the use of high-strength concrete in the slab. The effects of these parameters on the punching shear capacity, negative moment cracking, and stiffness of the two-way slab specimens are investigated. Furthermore, the ACI Code (2002), the CSA Standard (1994), the BS Standard (1985) and the CEB-FIP Code (1990) predictions are compared to the experimental results obtained from some slab-column connections tested in this experiment and those tested by other investigators. The beneficial effects of the ultra-high-strength-fiber-reinforced concrete puddling and of the use of high-strength concrete are demonstrated. It is also concluded that the punching shear strength of slab-column connections is a function of the flexural reinforcement ratio.

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