• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제18권3E호
• /
• pp.151-159
• /
• 2006

A total of 32 pullout tests were performed for the multiple headed bars relatively deeply embedded in reinforced concrete column-like members. The objective was to determine the minimum embedment depth that was necessary to safely design exterior beam-column joints using headed bars. The variables for the experiment were embedment depth of headed bar, center-to-center distance between adjacent heads, and amount of supplementary reinforcement. Regular strength concrete and grade SD420 reinforcing steel were used. The results of the test the indicated that a headed bar embedment depth of $10d_b$ was not sufficient to have relatively closely installed headed bars develop the pullout strength corresponding to the yield strength. All the experimental variables, influenced the pullout strength. The pullout strength increased with increasing embedment depth and head-to-head distance. It also increased with increasing amount of supplementary reinforcement. For a group of closely-spaced headed bars installed in a beam-column joint, it is recommended to use column ties at least 0.6% by volume, 1% or greater amount of column main bars, and an embedment depth of $13d_b$ or greater simultaneously, to guarantee the pullout strength of individual headed bars over 125% of $f_y$ and ductile load-displacement behavior.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.13-20
• /
• 2024

이 연구에서는 전단벽과 같은 면내 전단을 받는 경우에 대해, 종방향 보강근비를 2.96%로 일정하게 하고, 횡방향 보강근비를 0.30에서 2.98%까지 변화시켰을 때, CFRP 보강근을 사용한 콘크리트 부재의 거동특성을 MCFT 이론에 기반하여 평가하고, 철근을 사용한 콘크리트 부재의 경우와 비교하여 분석하고자 하였다. 보강근비 0.30에서 1.19% 사이에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우가 철근을 사용한 경우보다 높은 전단강도를 보였으며, 그 이상의 1.79% 및 2.98%에서는 상대적으로 낮은 전단강도를 나타내었다. 최대전단변형률은 낮은 보강근비에서 철근을 사용한 경우가 더 크게 나타났으며, 0.97% 이상에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우에 더 크게 나타났으며 보강근비가 커질수록 철근 대비 전단변형률 증가율이 더 크게 나타났다. 철근 및 CFRP 보강근의 기계적 성질 차이로 인해 발생하는 보강근에서의 변형률 차이 및 요소에서의 주변형률 차이 분석을 통해 보강근비 변화에 따른 철근 및 CFRP 보강근을 사용한 경우의 전단강도 및 전단변형률 변화를 비교하여 분석할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.47-56
• /
• 2006

본 연구에서는 두 종류의 전단지간 대 유효깊이의 비(a/d)를 가진 전단에 취약한 보 네 개에 대한 반복하중 실험을 수행하였다. 실험군에는 $6d_b$의 정착 길이의 $90^{\circ}$ 절곡된 갈고리를 가진 두 개의 스터럽을 묶은 하나의 다발 스터럽(bundled stirrups)을 배근하였으며 대조군에는 직경 50mm의 원형 헤드를 가진 헤디드 바를 배근하였다. 하나의 헤디드 바의 철근 직경은 하나의 다발 스터럽의 철근 직경과 같기 때문에 효과적인 실험 비교가 가능하였다. 실험 결과는 헤디드 바를 배근한 보가 일반 스터럽을 가진 보보다 연성, 에너지 흡수량, 최대하중 이후의 거동에 있어서 뛰어난 구조 성능을 보여 주었다. 반복하중에 의한 콘크리트 피복과 부분 압축파괴에 의해 스터럽의 갈고리는 바깥 방향으로의 변형과 함께 정착 성능을 상실하였다. 반면에, 헤디드 바는 헤드의 정착손실 방생 없이 변형률경화 시점을 지나서도 변형이 발생하였으며 압축 철근의 좌굴 발생을 지연하는 데에도 기여하는 것으로 나타났다. 반복하중에 의한 감소된 인장경화를 고려한 하중-변위 예측은 뛰어난 정확도를 보여 주었다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제10권2호
• /
• pp.151-159
• /
• 2020

An experimental study on the stress-strain relation of PVC-CFRP confined reinforced concrete columns subjected to eccentric compression was carried out. Two parameters, such as the CFRP strips spacing and eccentricity of axial load, were considered. The experimental results showed that all specimens failed by compressive yield of longitudinal steel bar and rupture of CFRP strips. The bearing capacity of specimen decreases as the eccentricity or the CFRP strips spacing increases. The stress-strain relation of specimens undergoes two stages: parabolic and linear stages. In the parabolic stage, the slope of stress-strain curve decreases gradually as the eccentricity of axial loading increases while the CFRP strips spacing has little effect on the slope of stress-strain curve. For the linear stage, the slope of stress-strain curve decreases as the eccentricity of axial load or the CFRP strips spacing increases. A model for predicting the stress-strain relation of columns under eccentric compression is proposed and it agrees well with various test data.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제31권5호
• /
• pp.517-529
• /
• 2023

Using a device composed of two lateral pressure plates (LPPs) and a steel reinforcement bar to apply horizontal pressure on slope surfaces, a newly developed prestress-reinforced embankment (PRE) is proposed, to which can be adopted in strengthening railway subgrades. In this study, an analytical model, which is available of calculating additional confining stress (σ_H) at any point in a PRE, was established based on the theory of elasticity. In addition, to verify the proposed analytical model, three dimensional (3D) finite element analyses were conducted and the feasibility in application was also identified and discussed. In order to study the performance of the PRE, the propagation of σ_H in a PRE was analyzed and discussed based on the analytical model. For the aim of convenience in application, calculation charts were developed in terms of three dimensionless parameters, and they can be used to accurately and efficiently predict the σ_H in a PRE regardless of the embankment slope ratio and LPP side length ratio. Finally, the potential applications of the proposed analytical model were discussed.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.527-534
• /
• 2006

본 논문은 외부 비부착 고장력 인장봉을 사용한 새로운 방식의 RC보의 휨보강공법에 관한 논문이다. 제안된 공법의 장점은 기존의 보강방식과 비교하여 빠르고 간단하게 시공할 수 있다는 점이다. 제안된 공법은 기존의 외부 비부착 프리스트레스 텐던공법의 많은 장점을 보유함과 동시에 프리스트레싱 작업시간을 단축시킨 공법이다. 탄소섬유쉬트, 강판 및 고장력 인장봉과 같은 서로 다른 보강재를 사용하여 보강한 철근콘크리트보 실험체를 총 9개 제작하여 실험하였다. 실험 결과, 탄소섬유쉬트로 보강된 RC보는 쉬트의 박리로 인한 취성파괴모드를 나타내었다. 강판보강 시험체의 경우도 기존의 일반적인 앵커와 에폭시로 접합을 할 경우에 강판보강의 효과가 떨어지고 앵커설계를 특별히 하고 시공에 유의하여야 함을 보여주고 있다. 반면에 고장력 인장봉을 사용한 RC보의 경우에는 무보강 RC보와 비교하여 최대내력이 212% 증가하였고, 중앙부 처짐은 65% 감소되었다. 실험 결과는 고장력 인장봉으로 보강된 RC보는 특히 강도와 변형능력에서 기존의 보강방법을 사용한 실험체보다 우수성을 보여주었다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
• /
• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
• /
• pp.113-118
• /
• 2007

이번 연구는, 실제 공사 현장에서 적용할 수 있는 프리캐스트 복합화 콘크리트 공법을 선정하였다. 현장에서 프리캐스트 복합화 콘크리트 공법의 실제 공사비와 철근콘크리트 공법에 적용되는 추정 공사비를 비교하였다. 고강도 콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트의 사용함으로서, 50%이상의 콘크리트 양을 줄일 수 있었지만, 프리캐스트 콘크리트 복합화공법의 주된 비용인 생산비와 운송비를 포함한 재료비는 큰 차이가 없었다. 그러나 철근콘크리트인 경우, 철근과 거푸집 노무비가 30%를 차지하며 추가비용으로 비계, 가설공사가 큰 비중을 차지하는 철근콘크리트 공법이 프리캐스트 콘크리트 복합화 공법과 비교하여 2배정도의 시공비용이 소요된다. 위의 결과를 분석하면 프리캐스트 복합화 공법이 철근콘크리트 공법의 비용보다 11%의 훌륭한 비용절감 효과가 나타났다.

• 대한금속재료학회지
• /
• 제48권6호
• /
• pp.477-488
• /
• 2010

Zr-based amorphous alloy matrix composites reinforced with stainless steel (STS) and tantalum continuous fibers were fabricated without pores or defects by a liquid pressing process, and their quasi-static and dynamic deformation behaviors were investigated by using a universal testing machine and a Split Hopkinson pressure bar, respectively. The quasi-static compressive test results indicated that the fiberreinforced composites showed amaximum strength of about 1050~1300 MPa, and its strength maintained over 700 MPa until reaching astrain of 40%. Under dynamic loading, the maximum stresses of the composites were considerably higher than those under quasi-static loading because of the strain-rate hardening effect, whereas the fracture strains were considerably lower than those under quasi-static loading because of the decreased resistance to fracture. The STS-fiber-reinforced composite showed a greater compressive strength and ductility under dynamic loading than the tantalum-fiber-reinforced composite because of the excellent resistance to fracture of STS fibers.

• Coupled systems mechanics
• /
• 제8권4호
• /
• pp.315-338
• /
• 2019

The numerical investigations have been carried out on reinforced concrete slab against blast loading to demonstrate the accuracy and effectiveness of the finite element based numerical models using commercial package ABAQUS. The response of reinforced concrete slab have been studied against the influence of weight of TNT, standoff distance, boundary conditions, influence of air blast and surface blast. The results thus obtained from simulations were compared with the experiments available in literature. The inelastic behavior of concrete and steel reinforcement bar has been incorporated through concrete damage plasticity model and Johnson-cook models available in ABAQUS were presented. The predicted results through numerical simulations of the present study were found in close agreement with the experimental results. The damage mechanism and stress response of target were assessed based on the intensity of deformations, impulse velocity, von-Mises stresses and damage index in concrete. The results indicate that the standoff distance has great influence on the survivability of RC slab against blast loading. It is concluded that the velocity of impulse wave was found to be decreased from 17 to 11 m/s when the mass of TNT is reduced from 12 to 6 kg. It is observed that the maximum stress in the concrete was found to be in the range of 15 to $20N/mm^2$ and is almost constant for given charge weight. The slab with two short edge discontinuous end condition was found better and it may be utilised in designing important structures. Also it is observed that the deflection in slab by air blast was found decreased by 60% as compared to surface blast.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.259-262
• /
• 1999

In underground reinforced concrete structures, such as drainage structure, water and chloride ion penetrated into concrete through the cracks of concrete and its permeable property, cause the corrosion of reinforcing steel bar, which accelerates the expansive cracks and deterioration of concrete. It is necessary to control those deterioration of underground structure by improving its permeability and durability through the reasonable solutions in design, construction and materials. In the present study, fly ash concrete, which has good material properties in long-term period, was compared and studied with plain concrete using ordinary portland cement in terms of fundamental mechanical properties, permeability, drying shrinkage and durability. Also, the mix design and field test of low permeable concrete using fly ash were performed. From this study, fly ash concrete can control the penetration of water and chloride ion effectively by forming dense micro-structure of concrete. Therefore, fly ash concrete may increase the long-term function, performance and serviceability of underground structures.