• Advances in concrete construction
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• 제17권2호
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• pp.75-92
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• 2024

High Strength steel reinforced Reactive Powder Concrete (RPC) Beam is a new type of beams which has evident advantages than the conventional concrete beams. However, there is limited research on the shear bearing capacity of high-strength steel reinforced RPC structures, and there is a lack of theoretical support for structural design. In order to promote the application of high-strength steel reinforced RPC structures in engineering, it is necessary to select a shear model and derive applicable calculation methods. By considering the shear span ratio, steel fiber volume ratio, longitudinal reinforcement ratio, stirrup ratio, section shape, horizontal web reinforcement ratio, stirrup configuration angle and other variables in the shear test of 32 high-strength steel reinforced RPC beams, the applicability of three theoretical methods to the shear bearing capacity of high-strength steel reinforced RPC beams was explored. The plasticity theory adopts the RPC200 biaxial failure criterion, establishes an equilibrium equation based on the principle of virtual work, and derives the calculation formula for the shear bearing capacity of high-strength steel reinforced RPC beams; Based on the Strut and Tie Theory, considering the softening phenomenon of RPC, a failure criterion is established, and the balance equation and deformation coordination condition of the combined force are combined to derive the calculation formula for the shear bearing capacity of high-strength reinforced RPC beams; Based on the Rankine theory and Rankine failure criterion, taking into account the influence of size effects, a calculation formula for the shear bearing capacity of high-strength reinforced RPC beams is derived. Experimental data is used for verification, and the results are in good agreement with a small coefficient of variation.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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• pp.567-572
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• 1999

Experimental study was conducted to investigate the flexural-shear behavior of hooked steel fiber reinforced high strength concrete (SFRHC) beams. Twenty beams with shear span-depth ratio of 1.45 were tested, of which variables were the contents of steel fiber with aspect ratio of 60, tension reinforcement ratio and concrete compressive of 60MPa and 80MPa. Test results has shown that shear failure of the beams were changed into flexural-shear failure or flexural failure according to increasing steel fiber content, that SFRHC with slump of 15cm over and fiber volume ratio of 1.5% was possible in practice, and that proper volume ratio of steel fiber was 1.5%.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1993년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.124-129
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• 1993

In this study, a simple and accurate model equation for prediction of shear strength of reinforce concrete beams without web, reinforcement is proposed based on basic shear transfer mechanism and modified Bazant's size effect law. The proposed equation includes the effects of concrete strength, longitudinal steel ratio, shear span to depth ratio and effective depth. Comparisons with published experimental data indicate that the proposed equation estimates properly the effects of these factors. Among many equations, ACI code equation, Zsutty's equation and Bazant's equation are selected for comparison. As the result, the accuracy of the proposed equation is better than that of any other equations.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.63-71
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• 1989

고강도(高強度) 콘크리트 보의 전단균열강도와 극한전단강도를 조사하기 위하여 4개의 Series로 철근콘크리트 보를 실험(實驗)하였다. 모든 보는 전단보강철근(剪斷補強鐵筋)이 없는 단철근 보로 하였으며, 주변수는 콘크리트 강도로써 공시체 압축강도를 $247kg/cm^2$(3500 psi)에서 $708kg/cm^2$(10000 psi)까지 변화(變化)시켰다. 각 Series는 콘크리트 강도를 일정(一定)하게 하고서, 보의 전단지간(剪斷支間) 대(對) 유효(有效)깊이의 비(比)(a/d)를 2에서 5까지 변화(變化)시켰다. 실험결과(實險結果)에 따르면, 전단지지력(剪斷支持力)에 대한 콘크리트 강도(強度)의 영향은 보의 a/d에 따라 각기 달랐을 뿐만 아니라 현행(現行) 시방서의 전단설계규정은 철근콘크리트 보의 전단지지력을 산정하는데 일정성이 없음을 보였다. 본 연구에서는 전단지간(剪斷支間) 대 유효(有效)깊이의 비(比)의 변화(變化)에 따른 전단강도(剪斷強度)에 대(對)한 콘크리트 압축강도(壓縮強度)의 영향을 고려하기 위하여 shear failure mode index를 사용한 극한전단강도식(極限剪斷強度式)을 제안(提案)하여 타당성을 검토하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권2호
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• pp.193-204
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• 2022

The need for establishing the contribution of pultruded FRP encasements and additional FRP wraps around these encasements to the shear strength and load-deflection behavior of reinforced concrete beams is the main motivation of the present study. This paper primarily focuses on the effect of additional wrapping around the composite beam on the flexural and shear behavior of the pultruded GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) beams infilled with reinforced concrete, taking into account different types of failure according to av/H ratio (arch action, shear-tension, shear-compression and pure bending). For this purpose, nine hybrid beams with variable shear span-to-depth ratio (av/H) were tested. Hybrid beams with 500 mm, 1000 mm, and 1500 mm lengths and cross-sections of 150x100 mm and 100x100 mm were tested under three-point and four-point loading. Based on the testing load-displacement relationship, ductility ratio, energy dissipation capacity of the beams were evaluated with comprehensive macro damage analysis on pultruded GFRP profile and GFRP wrapping. The GFRP wraps were established to have a major contribution to the composite beam ductility (90-125%) and strength (40-75%) in all ranges of beam behavior (shear-dominated or dominated by the coupling of shear and flexure). The composite beams with wraps were showns to reach ductilities and strength values of their counterparts with much greater beam depth.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.152-163
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• 2019

본 연구에서는 강섬유의 혼입, 매트릭스의 압축강도, 전단철근과 전단경간비가 UHPFRC 휨재에 미치는 영향에 대해 총 10개의 실험체에 대한 실험을 통해 검토하였다. 실험결과 2%의 부피비로 강섬유가 혼입된 경우 파괴 패턴을 전단파괴에서 휨파괴로 바꿀 정도로 높은 전단강도 증진효과를 보유하고 있는 것으로 나타났다. 또한 강섬유는 낮은 전단경간비에서 압축스트럿의 파괴를 지연시키는 효과를 가진 것으로 나타났다. 실험 결과 강섬유의 혼입과 전단경간비의 변화에 따라 균열각이 45도보다 낮은 것으로 나타났다. 실험 결과를 UHPC 설계권고안들과 비교해 본 결과 프랑스의 설계권고안은 보수적으로 평가하였고 한국의 설계권고안은 휨 강도에 대해 다소 과대평가하는 것으로 나타났다. 전단강도에 대해서는 두 설계권고안 모두 보수적으로 평가하는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제13권1호
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• pp.135-147
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• 2014

Strut-and-tie model (STM) has been recommended by many codes and standards as a rational model for discontinuity regions in structural members. STM has been adopted in ACI building code for analysis of reinforced concrete (RC) deep beams since 2002. However, STM recommended by ACI 318-11 is only applicable for analysis of ordinary RC deep beams. This paper aims to develop the STM for CFRP strengthened RC deep beams through the strut effectiveness factor recommended by ACI 318-11. Two sets of RC deep beams were cast and tested in this research. Each set consisted of six simply-supported specimens loaded in four-point bending. The first set had no CFRP strengthening while the second was strengthened by means of CFRP sheets using two-side wet lay-up system. Each set consisted of six RC deep beams with shear span to effective depth ratio of 0.75, 1.00, 1.25, 1.50, 1.75, and 2.00.The value of strut effectiveness factor recommended by ACI 318-11 is modified using a proposed empirical relationship in this research. The empirical relationship is established based on shear span to effective depth ratio.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1991년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.60-64
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• 1991

The shear behavior of reinforced concrete beams subjected to uniform loading was investigated by testing 1/3 small-scale model R/C beams. The emphasis was placed in finding a fundamental difference in behavior between in uniformly loaded beams and in point loaded beams. The major variable was the span-to-depth ratio, varying from 4 to 12. The concrete strength and steel ratio were fixed.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.83-90
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• 2007

본 연구에서는 와이어로프 단위를 이용한 철근콘크리트 보의 비 부착형 보강 공법을 제시하였다. 전단에서 파괴된 15개의 보가 제시된 보강 공법에 의해 보수, 보강 된 후 재 실험되었다. 주요 변수는 전단경간비, 와이어로프 단위의 초기 프리스트레스력, 배근 방법 및 간격이다. 실험 결과 제시된 와이어로프로 보강된 보들의 전단강도와 파괴 후 연성 거동이 원래 보의 것들에 비해 매우 향상되었다. 또한 수직 와이어로프보다는 경사 와이어로프가 내력 향상에 유리하였으며 와이어로프에 작용된 초기 프리스트레스의 증가는 콘크리트 스트럿에서 주 인장응력의 크기를 감소시킴으로서 사인장 균열내력을 향상시켰다. 보강된 보의 전단내력과 ACI 318-05 및 EC 2 설계기준과의 비교로부터 전단경간비 2.5 이하의 보강된 보들의 전단내력은 ACI 318-05 기준에 의해 적절히 평가될 수 있었다. 한편 EC 2는 전단경간비 2.5 이상인 보강된 보들에서 와이어로프의 전단 전달 능력을 과대평가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1A호
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• pp.55-64
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• 2012

이 연구에서는 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 보의 전단거동를 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. I-형 단면을 갖는 단순지지 6개의 보 부재에 대해 3점하중 정적재하실험을 수행하여 전단 거동 특성을 분석하였다. 부재의 실험변수는 강섬유 혼입량과 전단지간-유효깊이 비이다. 강섬유 혼입량은 1.0, 1.5 및 2.0%로 변화하였고, 전단지간-유효깊이 비는 2.5 및 3.4로 변화하였다. 실험결과는 강섬유량이 증가할수록 극한전단강도가 증가하고, 전단지간-유효깊이 비가 증가할수록 극한전단강도가 감소하는 것을 나타낸다. 실험결과를 이용하여 기존 강섬유 보강 콘크리트 보의 전단강도 예측식의 적합성을 평가하고자 하였다. 전단강도 실험값을 기존의 제안식에 의한 전단강도 예측값과 비교하였으며, 비교결과는 예측식의 유효성을 나타내고 있다. AFGC와 JSCE의 제안식에 의한 전단강도 예측 평균값이 실험값에 거의 근접하고 있으며, 예측식 중에서 이들 제안식의 정확도가 가장 높은 것으로 나타난다.