• 제목/요약/키워드: Steel plate concrete structure

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Shear strength of connections between open and closed steel-concrete composite sandwich structures

  • Kim, Woo-Bum;Choi, Byong Jeong
    • Steel and Composite Structures
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    • 제11권2호
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    • pp.169-181
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    • 2011
  • The behavior of connections between open sandwich slabs and double steel skin composite walls in steel plate-concrete(SC) structure is investigated by a series of experimental programs to identify the roles of components in the transfer of forces. Such connections are supposed to transfer shear by the action of friction on the interface between the steel surface and the concrete surface, as well as the shear resistance of the bottom steel plate attached to the wall. Experimental observation showed that shear transfer in slabs subjected to shear in short spans is explained by direct force transfer via diagonal struts and indirect force transfer via truss actions. Shear resistance at the interface is enhanced by the shear capacity of the shear plate as well as friction caused by the compressive force along the wall plate. Shear friction resistance along the wall plate was deduced from experimental observation. Finally, the appropriate design strength of the connection is proposed for a practical design purpose.

철근 콘크리트 구조와 강판 콘크리트 구조(Steel Plate Concrete) 이질접합부를 가진 보의 휨 하중 특성에 관한 실험연구 (An Experimental Study on Flexural Properties of SC(Steel Plate Concrete) Beam Structure with Reinforced Concrete Joint)

  • 이경진;함경원;박동수;김우범
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.455-463
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    • 2010
  • 본 연구는 철근콘크리트 구조와 강판 콘크리트 구조가 혼합되어 이질접합부가 있는 보형 구조물의 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행하였다. 강판콘크리트 구조는 현재 국내와 일본, 미국 등에서 연구가 진행되고 있고, 대규모 산업설비에서 철근콘크리트 구조의 대안으로 실험연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 대규모 철근콘크리트 구조물에 강판 콘크리트 구조를 적용할 경우를 가정하여 보 형태의 구조물에 강판 콘크리트 구조와 철근 콘크리트 구조를 적용하여 이질접합부를 만들고, 면외하중을 파괴 시까지 가력하여 이질접합부를 가진 보형실험체의 휨 내력 및 구조특성을 평가하기 위하여 실험연구를 수행하였다.

SC(강판-콘크리트)구조 브라켓 접합부 거동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Wall-Support Joint of Steel Plate-Concrete Structure)

  • 김우범;김강식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권3호통권70호
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    • pp.377-385
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    • 2004
  • 본 논문에서는 강판-콘크리트 벽체구조에 부착되는 기기를 지지하기 위하여 설치되는 지지대와 벽채와의 접합 성능을 파악하기 위하여 구조실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 구조실험은 9개의 시험체를 제작하여 파괴모드 및 최대내력을 파악하였으며 유한요소해석모델을 작성하여 이를 실험결과와 비교 검증한 후 강판두께, 스터드 볼트 간격, 지지대의 위치 및 크기 등의 영향인자가 벽체 접합부의 거동 및 내력에 미치는 변화를 살펴보았다. 해석 시험체의 하중-변형의 관계로부터 시험체의 항복내력 및 최대내력을 정의 하였으며 향후 항복선 해석을 위한 토대를 마련하였다.

데크플레이트를 사용한 강섬유보강콘크리트 슬래브의 구조성능 평가 (Structural Performance Evaluation on the Slab with the SFRC and Steel Deck-plate)

  • 홍건호;채병민
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제34권7호
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    • pp.3-10
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    • 2018
  • Steel fiber reinforced concrete can improve the resistance to cracking by adding steel fibers when mixing concrete. It can reduce the temperature and shrinkage cracks, and its flexural performance can be improved by increasing the effective moment of inertia. In this study, the deck-plate was used to replace the concrete form and reinforcing bars, and the steel fiber reinforced concrete was used to control the shrinkage and temperature cracks, and improve the flexural performance of the slab. Total 9 slab specimens were tested for analyzing the structural performance and serviceability. As a results, flexural capacity of the slab with deck-plate was evaluated to be superior to that of the normal reinforced concrete slab specimens with the same tensile reinforcement. The steel fiber reinforced concrete was found to have about 8% flexural capacity increase depending on the steel fiber content $15.7kg/m^3$. Also, in terms of flexural stiffness, the specimens using steel fiber reinforced concrete for the same parameters were evaluated to have a stiffness increase of about 30% compared with the case of using ordinary concrete. Especially, it was found that the stiffness of the test results was significantly higher than the analytical result because the increase of the tensile strength of the steel fiber reinforced concrete is not reflected in the current structural code.

무시멘트 콘크리트를 활용한 강판콘크리트 구조의 유효좌굴길이 계수 분석에 관한 연구 (A Study on the Effective Length Factor for Steel Plate-Concrete Structures using Cementless Concrete)

  • 한명환;최병정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.661-671
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    • 2018
  • 강판 콘크리트구조에 대한 국내 연구는 대체적으로 강도가 큰 원전 구조물에 초점을 맞추고 있다. 현재 안전성과 시공성 측면에서 유리한 SC구조는 특수구조물에만 한정되어 적용되어 왔으며, 최근 구조적으로 장점이 명확한 SC구조에 대해 일반건축물에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 SC 구조를 일반 건축물에 적용하기 위한 기초 연구로서 특히 SC 구조에서 중요한 요소인 콘크리트의 시멘트를 고로슬래그로 대체하여 친환경성에 부합한 구조체를 계획하기 위해 무시멘트 콘크리트를 적용한 SC 구조의 기본 설계 정보를 제시하고자 한다. 이 논문에서는 압축 특성, 중심 압축 하중을 받는 유효좌굴길이계수에 대해 연구하였다. 유효좌굴길이계수를 산정하기 위해서 판 이론을 적용하지 않고 오일러 기둥 이론으로 계산하였다. 유효좌굴길이계수를 계산할 때 필요한 변형률을 측정하여 강판의 항복강도, 강판의 좌굴 및 콘크리트가 파단되는 시점에서의 유효좌굴길이계수를 계산하였다. 또한, 세장비(B/t)를 변수로 최대 압축강도가 국외 및 국내 기준식에 부합하는 지를 검토하였으며 기둥 이론을 적용하여 실험체의 좌굴을 분석하고 측정된 강판의 변형률을 선택하는 방법에 따라 유효좌굴길이계수를 분석하여 기준식에서 제시하는 값과 비교하였다.

보수 보강 부재의 단부 부착력 개선을 위한 피로실험 연구 (A Study on the Fatigue to Improve the End Bond Properties of Repair and Strengthening Member)

  • 한만엽;이영헌;김동욱
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.703-708
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    • 1999
  • The concrete structure under fatigue load depresses in mechanical capability or breaks down finally because of the fatigue. So recently the study on strengthening methods using bonded steel plate is widely attended. Which could be constructed under use and without damaging the structure. The intention of this method is to increase the useability of the structure and to recover the strength. So application on fields are sharply increasing. In this study it is tried to develop strengthening methods using notches and anchor bolts which could supply the defect on falling off of the steel plate at the end.

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Bolted end plate connections for steel reinforced concrete composite structures

  • Li, Xian;Wu, Yuntian;Mao, Weifeng;Xiao, Yan;Anderson, J.C.;Guo, Yurong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제24권3호
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    • pp.291-306
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    • 2006
  • In order to improve the constructability and meanwhile ensure excellent seismic behavior, several innovative composite connection details were conceived and studied by the authors. This paper reports experimental results and observations on seismic behavior of steel beam bolted to reinforced concrete column connections (bolted RCS or BRCS). The proposed composite connection details involve post tensioning the end plates of the steel beams to the reinforced concrete or precast concrete columns using high-strength steel rods. A rational design procedure was proposed to assure a ductile behavior of the composite structure. Strut-and-tie model analysis indicates that a bolted composite connection has a favorable stress transfer mechanism. The excellent capacity and behavior were then validated through five full-scale beam to column connection model tests.

Compressive performance with variation of yield strength and width-thickness ratio for steel plate-concrete wall structures

  • Choi, Byong-Jeong;Kim, Won-Ki;Kim, Woo-Bum;Kang, Cheol-Kyu
    • Steel and Composite Structures
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    • 제14권5호
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    • pp.473-491
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    • 2013
  • The primary objectives of this paper are to describe the buckling patterns and to determine the squash load of steel plate-concrete (SC) walls. The major variables in this study were the width-thickness (B/t) ratio and yield strength of surface steel plates. Six SC walls were tested, and the results include the maximum strength, buckling pattern of steel plates, strength of headed studs, and behavior of headed studs. Based on the test results, the effects of the B/t ratio on the compressive strength are also discussed. The paper also presents recommended effective length coefficients and discusses the effects of varying the yield strength of the steel plate, and the effects of headed studs on the performance of SC structures based on the test results and analysis.

강판콘크리트 구조 이질접합부의 면외 휨/면내 전단하중 특성에 관한 실험연구 (An Experimental Study on Flexural/Shear Load Properties of SC(Steel Plate Concrete) Structure with Reinforced Concrete Joint)

  • 이경진;황경민;함경원;김우범
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.137-147
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    • 2012
  • 본 연구는 L형, I형 실험체에 강판 콘크리트 구조와 철근콘크리트 구조를 적용하여 이질접합부를 만들고, 실험체에 반복하중을 파괴 시 까지 가력하여 면외 휨 내력 및 면내 전단 내력을 평가하고 구조특성을 검토하기 위해서 실험연구를 수행하였다.본 연구에서 면외 휨 성능실험은 접합부에서 정착부 수직철근이 인발되면서 파괴되었고, 면내 전단성능실험은 기초부에서의 휨 균열이 발생하여 파괴되었으며, 이론식과의 비교결과 최대 내력이 실험값/이론값의 결과가 면외 휨성능실험은 96%, 면내 전단성능실험은 82%의 값을 나타내었다.

강판콘크리트(SC : Steel Plate Concrete) 보의 온도하중 재하 시 역학적 특성에 관한 실험연구 (An Experimental Study on Mechanical Properties of SC Beam Structure under Temperature Load)

  • 이경진;함경원;박동수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.443-450
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    • 2009
  • 이 연구는 열하중이 발생하는 구조물에 강판 콘크리트구조를 적용하는 경우, 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행하였다. 원자력발전소 구조물 중 사용후 핵연료 저장조 구조물과 같이, 구조물 내부는 지속적인 열 하중을 받고 구조물 외부는 대기에 노출되어 있는 경우, 구조물은내 외부의 온도차이로 인해서 열응력이 발생한다. 본 연구는 이러한 구조물에 강판 콘크리트 구조를 적용할 경우를 가정하여 보 형태의 강판 콘크리트 구조실험체에 온도하중을 재하한 상태에서 휨 내력 및 구조특성을 평가하고 추가적으로 실험체가 항복 시까지 하중을 가력하여 최종 휨내력을 평가하였다.