• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.772-781
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• 2020

직접전단 부재의 전단강도는 전단마찰 유사론에 근거하여 콘크리트 계면에 수직 또는 경사로 배치된 철근의 전단전달에 의해 외력에 저항하며, 철근 단면적의 크기에 비례한다. 현행 콘크리트구조기준에서도 전단마찰 유사론에 근거한 경험식을 사용하고 있으며, 콘크리트 합성보의 수평전단 영역에도 동일한 전단강도 산출방법을 적용한다. 그러나 전단철근량이 많은 부재의 경우에는 이러한 경험식을 통해 구해진 전단강도는 시험체의 실측값과 비교하여 낮은 값을 나타낸다. 이 논문에서는 응력장 이론을 이용하여 기존 철근콘크리트 거더 위에 새로 타설된 합성보의 극한한계상태를 정의하고, 콘크리트의 인장증강효과 및 2축 응력 상태의 최대 압축강도의 변화를 고려할 수 있는 재료구성식을 적용한 전단강도 산정방법을 제안하였다. 또한 설계기준의 전단마찰 강도식과 유사하게 콘크리트 스트럿 유효압축강도를 고려할 수 있는 단순화된 수평전단강도 평가식을 제안하였다. 기존 문헌에 수록된 수평전단파괴를 유발하도록 제작된 합성보의 실험결과 및 설계기준 규정과 비교를 통하여 강도 산출방법의 타당성 및 제안식의 적용성을 검증하였다. 검증 결과, 전단철근비에 따라 전단강도 예측값에 차이가 발생하는 설계기준의 규정들과 다르게, 전단철근의 항복을 수반하는 경우에는 대체적으로 실험결과와 유사한 경향을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.89-97
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• 2005

건축 구조물이 초고층화, 대형화, 특수화 되어감에 따라 고강도 재료의 사용이 증대되고 있으며, 고강도 재료가 사용된 철근콘크리트 보의 전단강도를 타당하게 예측할 수 있는 해석모델이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 고강도 철근이 사용된 철근콘크리트 보의 전단강도를 타당하게 예측할 수 있는 트러스 모델을 제안한다. 고강도 철근이 사용된 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 제안된 모델인 TATM의 타당성을 검토하기 위하여 총 107개 보의 실험결과를 수집하였으며, TATM 및 기존 트러스 모델의 전단강도 해석결과를 이들 실험결과와 비교하였다. 비교 결과, TATM은 다른 트러스 모델보다 실험결과를 더 잘 예측하였으며, TATM의 해석결과에 대한 실험결과의 비는 인장철근과 전단 철근의 항복강도에 거의 관계없이 일정하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.835-842
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• 2005

This paper presents an experimental investigation of bond-strengthening hooks as a new method to increase bond strength along flexural reinforcing bars in reinforced concrete (RC) beams and columns. The RC members, which consisted of 1,300 MPa-class spirals as shear reinforcement, often suffered from bond splitting failure. The proposed method attempts to increase confining stiffness around the flexural bars by placing U-shaped hooks and to prevent premature bond splitting failure. Twelve specimens with varied amounts and sizes of the hooks were prepared to verify the strengthening effectiveness under monotonic and cyclic loading conditions. The test result indicated that the hooks increased the bond strength along the flexural bars although the strengthening effectiveness was limited by effective reinforcement ratio $P_{be}$. This limit is determined by size of stress-transmitting zones of concrete around anchors of the hooks. Anchors of the hooks are recommended to be longer than twelve times the hook diameter and inserted deeper than a quarter of the member depth (D/4). Proposed design equations provide modest estimates of the shear strengths.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권1호
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• pp.107-136
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• 2006

The present paper proposes a semi-empirical analytical expression that is capable of determining the shear strength of reinforced concrete beams with longitudinal bars, in the presence of reinforcing fibers and transverse stirrups. The expression is based on an evaluation of the strength contribution of beam and arch actions and it makes it possible to take their interaction with the fibers into account. For the strength contribution of stirrups, the effective stress reached at beam failure was considered by introducing an effectiveness function. This function shows the share of beam action strength contribution on the global strength of the beam calculated including the effect of fibers. The expression is calibrated on the basis of experimental data available in literature referring to fibrous reinforced concrete beams with steel fibers and recently obtained by the authors. It can also include the following variables in the strength previsions: - geometrical ratio of longitudinal bars in tension; - shear span to depth ratio; - strength of materials and fiber characteristics; - size effects. Finally, some of the more recent analytical expressions that are capable of predicting the shear strength of fibrous concrete beams, also in the presence of stirrups, are mentioned and a comparison is made with experimental data and with the results obtained by the authors.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.379-384
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• 1998

To overcome the common deficiencies found in such two-way slabs, such as excessive cracking around columns, excessive deflections and low punching shear strength, it was proposed to investigate the strategic reinforcing steel distribution detailings. Concentration of the top mat of flexural reinforcement result in a higher punching shear resistance, higher post cracking stiffness, a more uniform distribution of strains in the top bars and smaller cracks at all levels of loading.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.717-726
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• 2007

일반 강도의 철근을 고강도콘크리트 구조물에 사용하는 경우, 고강도콘크리트의 취성을 보완하고 그 성능을 십분 활용하기 위해서는 많은 양의 철근이 요구된다. 이는 곧 철근의 과밀 배근이나 자중의 증가와 같은 구조, 시공상의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 고강도콘크리트 부재에 적합한 새로운 보강 재료 혹은 공법이 필요한 것이다. 이에 본 연구에서는 100 MPa의 고강도콘크리트를 사용하여 4개의 실물크기 보 시험체를 제작하고, 전단보강재를 달리하여 전단 거동에 대한 효과를 관찰하기 위해 실험을 수행하였다. 4개의 시험체는 각각 일반 철근, 고장력 철근, 헤디드 바, CFRP 바를 전단 스터럽으로 사용하였으며, 이 중 2개의 시험체에는 강섬유를 콘크리트에 혼입하여 그 효과를 관찰하였다. 고장력 철근의 사용은 전단철근에 의한 전단력과 부착력의 증가로 인해 전반적인 전단 성능의 향상을 가져왔다. 헤디드 바로 전단 보강된 부재의 경우에도 헤디드 바의 상당히 높은 정착강도로 인해서 우수한 전단 거동을 보였다. 하지만 본 실험에서 사용된 CFRP 바의 경우, 부착력이 매우 떨어져 전단보강재로서 적합하지 못한 것으로 나타났다. 강섬유 보강 콘크리트를 통해 부재의 연성 및 균열 제어 능력이 향상되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권1호
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• pp.1-17
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• 2015

An experimental investigation is conducted to examine the behavior and cracking of steel fiberre-inforced concrete spandrel L-shaped beams subjected to combined torsion, bending, and shear. The experimental program includes 12 medium-sized L-shaped spandrel beams organized into two groups, namely, specimens with longitudinal reinforcing bars, and specimens with bars and stirrups. All cases are examined with 0%, 1%, and 1.5% steel fiber volume fractions and tested under two different loading eccentricities. Test results indicate that the torque to shear ratio has a significant effect on the crack pattern developed in the beams. The strain on concrete surface follows the crack width value, and the addition of steel fibers reduces the strain. Fibrous concrete beams exhibited improved overall torsional performance compared with the corresponding non-fibrous control beams, particularly the beams tested under high eccentricity.

• Computers and Concrete
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• 제20권3호
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• pp.351-360
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• 2017

This paper presents an efficient membrane finite element for the cyclic inelastic response analysis of RC structures under complex plane stress states including shear. The model strikes a balance between accuracy and numerical efficiency to meet the challenge of shear wall simulations in earthquake engineering practice. The concrete material model at the integration points of the finite element is based on damage plasticity with two damage parameters. All reinforcing bars with the same orientation are represented by an embedded orthotropic steel layer based on uniaxial stress-strain relation, so that the dowel and bond-slip effect of the reinforcing steel are presently neglected in the interest of computational efficiency. The model is validated with significant experimental results of the cyclic response of RC panels with uniform stress states.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.778-781
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• 2004

This paper summarizes the results of push-out test specimens with a new type of shear connector called ㄱ type perfobond rib. This connector is a flat steel plate with a number of holes punched through and strengthen rib's head part. According to experiment result, ㄱ type perfobond rib shear connector appeared that resistance force is increased than stud shear connector by $108\%$ and perfobond rib shear connector by $26\%$. The results obtained indicate that the perfobond rib connector is a viable alternative to the headed studs. An appreciable improvement in the shear capacity of the connection was observed when additional reinforcing bars were passed through the perfobond rib holes. For composite beams with concrete filled steel tubes, ㄱ type perfobond shear connectors exhibit adequate ductility and substantially higher capacities.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.3-11
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• 2008

현재 국내에서 건설되고 있는 대부분의 아파트는 철근콘크리트 전단벽과 바닥슬래브만으로 구성된 순수벽식구조 형태를 이용하고 있다. 이러한 벽식 구조 아파트에 대한 리모델링시 개구부 설치는 필연적이며 개구부 설치치 벽체의 거동은 매우 복잡하며, 연결부재인 보와 슬래브 같은 부재에 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 개구부가 있는 전단벽에 대해 횡하중 실험을 실시하였다. 실험체는 1980년대에 지어진 벽식 구조아파트를 대상으로 1/2축소 실험체를 제작하였다. 개구부의 면적 및 연결 슬래브의 위험단면은 기존 연구를 참고하여 결정하였다. 실험 결과 개구부 설치에 따른 내력 감소가 나타났으며, 연결 슬래브의 응력은 전단면에 대하여 균일하게 작용하지 않았다. 전단벽체와 커플링 작용을 하는 슬래브의 유효폭 및 위험단면은 기존 연구와 비교하여 큰 차이점을 나타냈으며, 국내의 아파트에 적용하기에는 다소 과소평가되고 있는 것으로 나타났다.