• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제85권4호
• /
• pp.563-571
• /
• 2023

Girdling underpinning joints are key areas of concern for the pier-cutting bridge-lifting process. In this study, five specimens of an underpinning joint were prepared by varying the cross-sectional shape of the respective column, the process used to treat the beam-column interface (BCI), and the casting process. These specimens were subsequently analyzed through static failure tests. The BCI was found to be the weakest area of the joint, and the specimens containing a BCI underwent punching shear failure. The top of the girdling beam (GB) was subjected to a circumferential tensile force during slippage failure. Compared to the specimens with a smooth BCI, the specimens subjected to chiseling exhibited more pronounced circumferential compression at the BCI, which in turn considerably increased the shear capacity of the BCI and the ductility of the structure. The GB for the specimens containing a column with a circular cross-section exhibited better shear mechanical properties than the GB of other specimens. The BCI in specimens containing a column with a circular cross-section was more ductile during failure than that in specimens containing a column with a square cross-section.

• 대한건축학회논문집:구조계
• /
• 제33권12호
• /
• pp.45-52
• /
• 2017

The precast concrete (PC) method has many advantages in fast construction, quality control, etc. In domestic construction market, however, its application has been quite limited because of the concerns about structural integrity and seismic performances due to the discrete connections between precast concrete members. By applying the post-tensioning method, the precast beam-column connection can be well tightened, allowing improved structural integrity, and proper seismic performances can be also achieved. In this study, reversed cyclic tests have been conducted on the beam-column connection specimens, where the test variables included the compressive strength of grouting mortar and the tensile strengths of prestressing strands, based on which their seismic performances have been examined in detail. The post-tensioned PC beam-column connections showed good seismic performances comparable to that of the monolithic reinforced concrete connection specimen. When 2400 MPa prestressing strands are applied to the beam-column connection, it is preferable to adjust the prestress level similar to that applied for the 1860 MPa prestressing strands to avoid premature local crushing failures at the beam-column connections.

• 토지주택연구
• /
• 제5권2호
• /
• pp.91-97
• /
• 2014

일반적으로 부분 PC 구조에서는 기둥, 보, 그리고 하프 PC 슬래브 등을 공장에서 제작하여 현장에서 조립한 후에 덧침 콘크리트의 타설에 의하여 일체화한다. 따라서 PC 부재가 연결되는 위치에서의 불연속면과 함께 PC 부재의 조립을 위한 걸침길이 확보와 같은 접합부 형상 등으로 인하여 접합부 보강을 위한 구조설계가 필요하다. 보-기둥 접합부에서 발생하는 PC 부재와 덧침 콘크리트 사이의 접합면에서 전단력 전달 성능은 접합부의 구조 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 서로 다른 두 개의 부재가 만나는 면에서는 부재간의 미끄러짐(slip) 현상과 전단력이 발생되는데, 본 연구에서의 접합면 전단에 대해서는 실험을 수행하고 실험결과에 대해 ACI 기준 및 PCI 설계식을 활용하여 검토하였다. 보-기둥 접합부에 대한 접합면 전단 설계를 ACI 기준 또는 PCI 설계법에 따라 검토한다면, 구조성능을 확보할 수 있는 것으로 확인되었다. 또한 실험결과를 고찰하면 보-기둥 접합부에서 PC 보의 걸침길이를 30mm로 하여도 구조적인 문제는 없는 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.109-117
• /
• 2012

연구대상은 콘크리트 충전강관 (Concrete Filled steel tube)기둥과 보의 접합부를 합성반강접으로 적용한 구조물의 설계 적용에 관한 것이다. 합성반강접으로 기둥접합부의 강성을 조절함으로서 구조적 안전성을 확보하고 경제적인 부재를 적용하고자 하였다. 저층건물을 모멘트골조로 구조물의 안정성을 검토한 결과 합성작용으로 인하여 합성반강접을 이용하면 횡강성이 증대하여 저층건물의 경우 특별한 횡 보강재 없이 저항할 수 있음을 확인 하였다. 고층건물의 경우 모멘트골조가 횡저항 분담이 10%정도 되었으며 반강접 비율은 60%정도가 적절하였다. 경제적인 면에서 보 부재는 등분포하중이 작용하는 경우는 반강접 효과가 크나 집중하중이 작용하는 보는 반강접 효과가 크지 않았으며 등분포의 경우 60% 반강접이 단부 모멘트 저감에 따른 경제성이 가장 좋은 것으로 분석되었다. 단부 모멘트는 약 25% 감소되는 것을 확인 할 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제23권1호
• /
• pp.23-34
• /
• 2022

This paper presents experimental studies on reinforced concrete moment resisting frames that have engineered cementitious composite (ECC) in plastic hinge length (PHL) of beam/column members and beam-column joints. A two-story frame structure reduced by a 1:3 scale was further tested through a shake-table (seismic simulator) using multiple levels of simulated earthquake motions. One model conformed to all the ACI-318 requirements for IMRF, whereas the second model used lower-strength concrete in the beam/column members outside PHL. The acceleration time history of the 1994 Northridge earthquake was selected and scaled to multiple levels for shake-table testing. This study reports the observed damage mechanism, lateral strength-displacement capacity curve, and the computed response parameters for each model. The tests verified that nonlinearity remained confined to beam/column ends, i.e., member joint interface. Calculated response modification factors were 11.6 and 9.6 for the code-conforming and concrete strength deficient models. Results show that the RC-ECC frame's performance in design-based and maximum considered earthquakes; without exceeding maximum permissible drift under design-base earthquake motions and not triggering any unstable mode of damage/failure under maximum considered earthquakes. This research also indicates that the introduction of ECC in PHL of the beam/column members' detailing may be relaxed for the IMRF structures.

• Advances in concrete construction
• /
• 제9권3호
• /
• pp.235-248
• /
• 2020

Progressive collapse in a structure occurs when load bearing members are failed and the adjoining structural elements cannot resist the redistributed forces and fails subsequently, that leads to complete collapse of structure. Recently, construction using precast concrete technology is adopted increasingly because it offers many advantages like faster construction, less requirement of skilled labours at site, reduced formwork and scaffolding, massive production with reduced amount of construction waste, better quality and better surface finishing as compared to conventional reinforced concrete construction. Connections are the critical elements for any precast structure, because in past, major collapse of precast structure took place because of connection failure. In this study, behavior of four different precast wet connections with U shaped reinforcement bars provided at different locations is evaluated. Reduced 1/3^rd scale precast beam column assemblies having two span beam and three columns with removed middle column are constructed and examined by performing experiments. The response of precast connections is compared with monolithic connection, under column removal scenario. The connection region of test specimens are filled by cast-in-place micro concrete with and without polypropylene fibers. Performance of specimen is evaluated on the basis of ultimate load carrying capacity, maximum deflection at the location of removed middle column, crack formation and failure propagation. Further, Finite element (FE) analysis is carried out for validation of experimental studies and understanding the performance of structural components. Monolithic and precast beam column assemblies are modeled using non-linear Finite Element (FE) analysis based software ABAQUS. Actual experimental conditions are simulated using appropriate boundary and loading conditions. Finite Element simulation results in terms of load versus deflection are compared with that of experimental study. The nonlinear FE analysis results shows good agreement with experimental results.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.711-722
• /
• 2008

기존 콘크리트충전 각형강관(CFT) 구조에 사용하는 각형강관은 4개의 판을 용접하여 제작하는 박스칼럼이 일반적이다. 그러나 이러한 강관은 제작효율이 저하되며, 또한 기둥-보 접합부에는 내측 다이아프램과 관통 다이아프램을 용접하는데 특수한 용접기술이 필요하다. 따라서, 얇은 강판을 절곡하는 방식으로 응력집중 위치의 용접을 피하고, 단면효율이 극대화된 내부앵커 돌출형의 각형강관을 개발하게 되었다. 본 연구에서는 이 개발된 강관의 기둥-보 접합부로 외다이아프램형식을 채택하고. 보 플랜지의 응력 전달을 명확히 하기 위한 기둥-보 접합부 상세를 확 정하고자 이 접합부에 대한 단순인장 실험체를 제작하여 성능평가 실험을 수행하였다. 이 실험을 통해 콘크리트충전 기둥-보 접합부의 기둥-보 플랜지 용접 유무, 기둥-다이아프램 용접량, 콘크리트 충전유무, 다이아프램 설치 기둥과 일반기둥의 비교 등에 따른 인장영역 응력분포 및 내력평가를 진행하고 내부 앵커와 콘크리트 사이의 합성효과를 파악하였다.

• 건축역사연구
• /
• 제17권3호
• /
• pp.61-80
• /
• 2008

The purpose of this study is to discover the characteristics and the change of the framed structure with triple beam. 61 existing buildings with the triple beam structure were selected and analyzed extensively. The result of this study could be described in detail like below. The triple beam structure is used in the highly graded and symbolized building like the Buddhist sanctum and the Confucian sanctum. And the triple beam structure was chiefly used in $1600{\sim}1800's$. Generally, 1 Koju-type with Toikan(退間) is applied to the triple beam structure. Despite of the sameness of framed structure, there is a tendency that the rear Toikan(後退間) is used in the Buddhist sanctum and the front Toikan(前退間) is used in the Confucian sanctum. This different application of the Toikan(退間) resulted from the different spatial characteristics which reflect function and grade of the building. The application of Sangjungdori(上中道里, upper purlin) and two Danyeon(短椽, short rafter) is a necessary consequence, because Jungbo(중보, middle beam) is located between Daebo(대보, beam) and Jongbo(종보, small and high located beam) as an additional member of frame. And these are essential characteristics of the framed structure with triple beam. The triple beam structure is formed in a transitional period, as the result from eliminating the inner high-column from the 2 Koju and double beam structure. Though the Daebo is longer, the structure is more stable. But the rate of application of the triple beam structure is low, because it does not exceed the double beam structure in merits. Some of buildings with the triple beam structure has the asymmetrical characteristic in design, which is appeared in the latter period of Joseon Dynasty.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.193-203
• /
• 2022

본 연구는 국내에서 주로 사용되는 강구조 보-기둥 접합상세와 논스캘럽접합상세의 내진성능을 비교하기 위해 실대형 정적반복실험과 실험과 동일한 모델링 통한 FEM해석을 진행하였다. 정량적인 수치비교를 위해 이전연구에서 사용된 변형률집중지수와 모멘트전달효율을을 인용하였다. 보 웨브의 용접면적 감소에 따라 플랜지 부분의 변형률이 증가되어 회전각에 따른 소성변형능력이 감소되거나 취성파단이 일어나는 현상을 보였다. 해석결과와 실험결과 비교시 H형 전체단면적에 대한 웨브 용접비가 60%이하로 떨어질 경우 취성파단이 일어날 가능성이 높아지는 경향이 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제12권4호통권47호
• /
• pp.445-455
• /
• 2000

본 연구는 최근의 건설 환경 변화에 따른 여러 가지 제문제점들에 대한 구조적 측면에서의 대응책의 하나로서 새로운 구조 시스템 전개를 위해 이종구조부재로 구성된 보기둥 접합부 모델을 제안한 것이다. 본 연구에서는 장스팬 S보의 강성을 향상시키기 위해 S조의 단부를 RC조로 보강하여 강성 및 내력증대를 꾀하였으며, 이종구조 사이의 원활한 응력 전달을 목적으로 SRC조 단부의 보 주근은 U자형 갈고리 모양으로 정착하여 철골 플랜지에 용접 접합하였다. 일련의 실험을 통해 접합부 강성 및 내력 특성을 고찰하였고 본 접합부의 가능성을 제시하였다.