• 제목/요약/키워드: Strain compatibility condition

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A new base plate system using deformed reinforcing bars for concrete filled tubular column

  • Park, Yong-Myung;Hwang, Won-Sup;Yoon, Tae-Yang;Hwang, Min-Oh
    • Steel and Composite Structures
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    • 제5권5호
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    • pp.375-394
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    • 2005
  • An experimental study was conducted to develop a new base plate anchorage system for concrete filled tubular column under an axial load and a moment. The column was connected to a concrete foundation using ordinary deformed reinforcing bars that are installed at the inside and outside of the column. In order to investigate the moment resisting capacity of the system, horizontal cyclic loads are applied until the ultimate condition is reached with the axial load held constant. To derive a design method for moment resisting capacity, the reinforced concrete section approach was investigated with the assumption of strain compatibility. The results by this approach agreeded well with those of experiments when the bearing pressure of confined concrete and tangent modulus of steel bars are assumed appropriately. Also, it was found that the column interaction curve can be used to predict the yield strength of the base plate system.

알칼리 활성 슬래그 콘크리트를 사용한 철근 콘크리트 보의 휨거동 평가 (Evaluation of Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beams Using Alkali Activated Slag Concrete)

  • 이광명;서정인
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.311-317
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    • 2015
  • 시멘트를 전혀 사용하지 않고 슬래그와 같은 산업 부산물과 알칼리 활성화제를 사용하여 콘크리트를 제조하면 천연자원 및 에너지 고갈 문제와 이산화탄소 배출에 의한 환경오염을 해결할 수 있을 것으로 판단된다. 현재까지 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 연구는 주로 재료적인 분야에 대해서만 수행되어지고 있는 실정이다. 그러나 무시멘트 콘크리트를 구조재료로 사용하기 위해서는 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 50 MPa급 알칼리 활성 슬래그 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보부 재 3개를 제작하여 휨실험을 수행하였다. 실험결과를 검증하기 위하여 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 탄성계수와 응력-변형률 관계를 이용한 비선형 해석 모델을 제안하였으며, 제안된 해석 모델을 이용하여 해석을 수행한 결과, 해석결과와 실험결과가 비교적 잘 일치하여 제안된 해석 모델은 적절한 것으로 판단된다.

Flexural Behaviors of Precast Prestressed Rectangular and Inverted-tee Concrete Beams for Buildings

  • Yu, Sung-Yong
    • KCI Concrete Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.36-42
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    • 2002
  • Flexural behaviors of the two typical precast beam sections (inverted tee and rectangular) for buildings were investigated and compared. The height of web in the inverted tee beam was generally less than half of beam depth to be adapted to that of the nib in the ends of double-tee where the total building height limited considerably. The inverted-tee beams were designed for a parking live load - 500kgf/$m^2$ and a market - 1,200kgf/$m^2$ from the currently used typical shape of a domestic building site in Korea. The area and bottom dimension of rectangular beams were the same as those of inverted tee beams. These woo beams were also reinforced with a similar strength. following results were obtained from the studies above; 1) the rectangular beam is simpler in production, transportation, and erection, and more economic than the inverted tee beam in the construction test for these two beams with a same dimension and a similar strength, 2) all of the beams considered in the tests were generally failed in values close to those of the strength requirements in ACI Provisions. The ratios of test result to calculated value are averaged to 1.04. One rectangular and one inverted tee beams failed in a value only 2-3% larger than the estimated volue of the Strength Design Methool the results of the Strain Compatibility Method wire slightly more accurate than those of the Strength Design Method, 4) the maximum deflections of all of the beams under the full service loads were less than those of the allowable limit in ACI Code Provisions. The rectangular beams experienced more deflection then inverted tee in the same loading condition and failed with more deflection, and 5) the rectangular and inverted tee beams showed good performances under the condition of service and ultimate loads. However, one inverted tee beams with fm span developed an initial flexural crackings under 88% of the full service load even though they designed to satisfy the ACI tensile stress limit provisions.

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구속효과를 고려한 철근 콘크리트 기둥의 모멘트-곡률 관계 단순모델 (Simplified Moment-Curvature Relationship Model of Reinforced Concrete Columns Considering Confinement Effect)

  • 곽민경;양근혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.279-288
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    • 2016
  • 이 연구에서는 철근콘크리트(reinforced concrete, RC) 기둥의 휨 거동을 비교적 간단한 방법으로 평가하기 위해서 모멘트-곡률 관계를 단순화하였다. RC 기둥에서 주철근 배근을 이상화하고 힘의 평형조건 및 변형률 적합조건에 기반하여 초기 휨 균열 발생, 인장철근 항복 도달, 최대 내력 및 최대 내력 도달 후 최대 내력의 80% 시점에서의 내력과 중립축 깊이를 산정하였다. 기둥의 최대 내력 이후의 콘크리트 압축연단 변형률은 Kim et al의 구속된 콘크리트 응력-변형률 관계를 이용하여 산정하였다. 단순화된 모멘트-곡률 관계로부터 환산된 기둥의 횡하중-횡변위 관계는 다양한 변수하에서 수행한 기둥 실험결과와 잘 일치하였다. 고려된 각 단계에서의 모멘트와 중립축 깊이는 주철근 지수, 횡보강근 체적지수 및 축력 지수의 함수로 모델링하였다. 결국, 기둥의 곡률 연성은 콘크리트 압축강도 및 주철근과 횡보강근의 양과 함께 작용 축하중비에 중요한 영향을 받았다.

휨 항복형 철근콘크리트 전단벽의 경계요소설계를 위한 변위연성비 모델제시 (Design Approach for Boundary Element of Flexure-Governed RC Slender Shear Walls Based on Displacement Ductility Ratio)

  • 문주현;양근혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.687-694
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    • 2014
  • 이 연구에서는 철근콘크리트 전단벽의 경계요소의 연성설계를 위한 변위연성비모델을 제시하였다. 부재의 길이에 따른 곡률과 자유단에서의 변위를 산정하기 위한 전단벽의 단면의 변형률 및 내부힘들의 분포는 베르누이(Bernoulli)의 정리, 변형률 적합조건 및 힘의 평형조건을 이용하여 이상화하였다. 경계요소내의 횡보강근에 의한 구속효과는 Razvi and Saatcioglu에 의해 제시된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 이용하여 고려하였다. 항복시 및 최대내력 이후 최대모멘트 80%에서의 곡률은 등가소성 힌지길이 개념을 도입하여 변위값으로 환산하였다. 일반화된 변위연성비의 모델은 다양한 범위에서 수행된 변수연구로부터 얻어진 데이터들의 회귀분석을 통하여 단순식으로 정립되었다. 제시된 단순모델은 실험결과 대비 평균, 표준편차 및 변동계수가 각각 1.05, 0.19 및 0.18로 대부분의 실험결과의 경향을 잘 예측하였다. 따라서 제시된 모델은 경계요소에서 소요연성비에 따른 횡보강근의 상세를 결정하는데 쉽게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

스트레처블 배선용 저저항 알루미늄-몰리브데늄 합금에 대한 연구 (A study on the Low Resistance Aluminum-Molybdenum Alloy for stretchable metallization)

  • 이민준;배진원;박수연;최재익;김건호;서종현
    • 한국표면공학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.160-168
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    • 2023
  • Recently, investigation on metallization is a key for a stretchable display. Amorphous metal such as Ni and Zr based amorphous metal compounds are introduced for a suitable material with superelastic property under certain stress condition. However, Ni and Zr based amorphous metals have too high resistivity for a display device's interconnectors. In addition, these metals are not suitable for display process chemicals. Therefore, we choose an aluminum based amprhous metal Al-Mo as a interconnector of stretchable display. In this paper, Amorphous Forming Composition Range (AFCR) for Al-Mo alloys are calculated by Midema's model, which is between 0.1 and 0.25 molybdenum, as confirmed by X-ray diffraction (XRD). The elongation tests revealed that amorphous Al-20Mo alloy thin films exhibit superior stretchability compared to pure Al thin films, with significantly less increase in resistivity at a 10% strain. This excellent resistance to hillock formation in the Al20Mo alloy is attributed to the recessed diffusion of aluminum atoms in the amorphous phase, rather than in the crystalline phase, as well as stress distribution and relaxation in the aluminum alloy. Furthermore, according to the AES depth profile analysis, the amorphous Al-Mo alloys are completely compatible with existing etching processes. The alloys exhibit fast etch rates, with a reasonable oxide layer thickness of 10 nm, and there is no diffusion of oxides in the matrix. This compatibility with existing etching processes is an important advantage for the industrial production of stretchable displays.