• 제목/요약/키워드: creep of concrete

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Minimum thickness of flat plates considering construction load effect

  • Hwang, Hyeon-Jong;Ma, Gao;Kim, Chang-Soo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제69권1호
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    • pp.1-10
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    • 2019
  • In the construction of flat plate slabs, which are widely used for tall buildings but have relatively low flexural stiffness, serviceability problems such as excessive deflections and cracks are of great concern. To prevent excessive deflections at service load levels, current design codes require the minimum slab thickness, but the requirement could be unconservative because it is independent on loading and elastic modulus of concrete, both of which have significant effects on slab deflections. In the present study, to investigate the effects of the construction load of shored slabs, reduced flexural stiffness and moment distribution of early-age slabs, and creep and shrinkage of concrete on immediate and time-dependent deflections, numerical analysis was performed using the previously developed numerical models. A parametric study was performed for various design and construction conditions of practical ranges, and a new minimum permissible thickness of flat plate slabs was proposed satisfying the serviceability requirement for deflection. The proposed minimum slab thickness was compared with current design code provisions and numerical analysis results, and it agreed well with the numerical analysis results.

재령보정 유효계수방법에 의한 프리스트레스트 합성거더의 장기거동 실험 검증 (Experimental Verification of Age-adjusted Effective Modulus Method to Long-Term Behavior Estimation of Prestressed Composite Girders)

  • 배두병;오창국;최석환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.571-582
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    • 2012
  • 프리스트레스트 합성거더란 합성거더의 하부 콘크리트에 프리스트레싱 강선을 통해 압축력을 도입한 거더형식으로, 본 연구에서는 거푸집을 강재에 매달아 콘크리트의 자중이 강재에 부담된 상태로 합성시켜 단면의 효율을 극대화한 거더를 사용하였다. 이러한 프리스트레스트 합성거더에 대하여 재령보정 유효계수방법을 사용하여 시공단계별로 발생하는 여러 지속하중에 의한 장기거동 효과로 인해 유발되는 프리스트레스의 손실을 산정하고, 실제교량을 대상으로 시공단계별로 계측한 결과에 대해 야쓰미해법을 이용한 결과와 비교하였고, 또한 온도, 습도, 프리스트레스 긴장시기, 바닥판 타설시기를 변수로 한 변수해석을 수행하여 유효성을 검증하였다.

프리스트레스트 콘크리트 휨 부재의 민감도 해석 (Sensitivity Analysis for Flexural Behaviors of PSC Members)

  • 이존자;이봉구;김민주;이용학
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.183-194
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    • 2002
  • A general procedure to evaluate the sensitivity of design variables to stresses and strains in PSC flexural members is proposed. To accomplish the purpose of this study, long-term losses including creep, shrinkage, and PS steel relaxation are formulated based on the equilibrium states of the deformed sectional geometry. Thereby, the formulation follows the basic steps which consider the fundamental formulas adopted by CEB-FIP, ACI, and KCI rather than the age adjusted effective modulus concept. Twenty-one design variable including the material and geometrical properties of concrete, nonprestressing steel and prestressing steel, and the geometry of the cross section are considered in the sensitivity analysis. The gradients of the stresses and strains needed for the sensitivity assessment are calculated in a closed format. The derived formulation is applied to the T-type section PSC beam with prestressing and nonprestressing steels for the sensitivity analysis. The analytically calculated sensitivity results are compared with those numerically calculated to ensure the validity of the proposed procedure.

2경간 연속 강합성거더의 개선된 부정정력 계산 방법 (Improved Method for Indeterminate forces of Two-span Steel-concrete Composite Girders)

  • 지구삼;김충언;신동기;최동호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.423-431
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    • 2013
  • k-factor법은 합성교량의 설계에서 부정정 응력을 산정하는 방법으로 널리 사용되고 있다. 이 방법의 적정성을 평가하기 위하여 2경간 연속 강합성거더에 대하여 등가하중법과 비교하였다. k-factor법은 크리프에 대해서는 강재응력을 과소평가하고, 부모멘트 구간에서는 응력의 방향을 반대로 산정하며, 건조수축이나 온도차에 대해서는 단면변화를 고려하지 못하는 것을 확인하였다. 이 논문에서는 k-factor법의 정확성을 개선하면서, 계산의 편리성은 유지할 수 있는 j-factor법을 제안하였고, 그 효과를 2경간 연속 강합성거더에 적용하여 검증하였다.

화재에 손상된 철근콘크리트 부재의 수치모델 및 내화성능해석 (A Numerical Model to Evaluate Fire-Resistant Capacity of the Reinforced Concrete Members)

  • 황진욱;하상희;이용훈;김화중;곽효경
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.497-508
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    • 2013
  • 이 논문에서는 화재 발생에 따른 구조물의 성능 변화를 평가하기 위한 철근콘크리트 부재의 수치해석모델이 제안되었다. 화재 발생 시 유발되는 전도, 대류 및 복사열의 효과를 고려한 비정상 열전달 해석을 수행하였으며 이를 통해 단면 내 온도분포를 결정하였다. 또한, 적층섬유단면을 적용하여 온도증가로 인해 단면 내 위치에 따라 달라지는 재료의 비선형성을 고려하였다. 이 때, 온도변화에 따라 유발되는 열팽창 변형률, 비정상상태 변형률, 크리프 변형률 등의 비역학적 변형특성을 단면 내 각 섬유에 대해 고려함으로써 화재 발생 시의 극심한 온도증가를 고려한 비선형 해석을 수행하였다. 제안된 해석모델의 타당성을 입증하기 위하여 철근콘크리트부재의 표준화재실험으로부터 얻어진 실험결과와 해석결과를 비교하였으며, 특히, 화재 시간에 따른 저항능력의 변화를 살펴봄으로써, 철근콘크리트 부재의 거동특성을 평가하고 이를 설계규준에서 제시하는 단면 및 저항능력과 비교하였다.

순환골재를 사용한 철근콘크리트 보의 장기 처짐 특성 및 평가 (The Time Dependent Deflection Characteristics and Evaluation of Reinforced Recycled Aggregate Concrete Beams)

  • 지상규;윤현도;김선우;이언영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.43-50
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    • 2008
  • 본 연구는 지속하중 하에서의 골재 종류에 따른 철근콘크리트보의 장기거동 특성에 대한 연구의 일환으로 천연골재를 사용한 실험체와 순환굵은골재 대체율 100% 실험체, 순환잔골재 대체율 50% 실험체 총 3개로 제작하여 약 1년 동안 지속하중을 가력하였다. 탄성계수와 압축강도의 차이를 고려시 순환골재를 사용한 실험체의 장기처짐이 천연 골재를 사용한 실험체보다 다소 크게 처짐이 발생하였으나 큰 차이를 보이지 않아 순환골재 실험체가 천연골재 실험체와 대등한 장기 휨 성능을 갖는 것으로 판단된다. 장기처짐 예측시 장기처짐 예측식에 적용하는 크리프계수와 건조수축은 CEB-FIP 기준을 적용하는 것이 ACI-209 기준을 적용하는 것보다 좋은 예측을 보였다. ACI-318의 예측 방법은 장기처짐을 과대평가하고 Mayer의 방법, Neville의 방법은 본 연구에서는 실험체의 낮은 인장철근비로 큰 오차를 보였다. Branson의 방법, EMM, AEMM은 장기처짐을 양호하게 예측하였으며 본 연구에서 제안된 방법이 순환골재 콘크리트 보의 장기처짐을 좋은 예측을 보여 순환골재 콘크리트 구조물의 장기거동을 합리적으로 반영할 수 있는 방안이 될 것으로 사료된다.

A general method of analysis of composite beams with partial interaction

  • Ranzi, G.;Bradford, M.A.;Uy, B.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제3권3호
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    • pp.169-184
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    • 2003
  • This paper presents a generic modelling of composite steel-concrete beams with elastic shear connection. It builds on the well-known seminal technique of Newmark, Siess and Viest, in order to formulate the partial interaction formulation for solution under a variety of end conditions, and lends itself well for modification to enable direct quantification of effects such as shrinkage, creep, and limited shear connection slip capacity. This application is possible because the governing differential equations are set up and solved in a fashion whereby inclusion of the kinematic and static end conditions merely requires a statement of the appropriate constants of integration that are generated in the solution of the linear differential equations. The method is applied in the paper for the solution of the well-studied behaviour of simply supported beams with partial interaction, as well as to provide solutions for a beam encastr$\acute{e}$ at its ends, and for a propped cantilever.

A method for effective beam widths of slabs in flat plate structures under gravity and lateral loads

  • Choi, Jung-Wook;Song, Jin-Gyu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제21권4호
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    • pp.451-468
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    • 2005
  • Effective beam width models are commonly used to obtain the lateral stiffness of flat plate structures. In these models, an effective beam width is defined as the width when the flexural stiffness of the beam element equals the slab stiffness. In this present study, a method to obtain effective beam widths that considers the effects of connection geometry and slab cracking is analytically proposed. The rectangularity of the vertical member for the connection geometry and the combined effects of creep and shrinkage for the slab cracking are considered. The results from the proposed method are compared with experimental results from a test structure having nine slab-column connections.

철도교량 F.C.M(Free Cantilever Method) 공법 시공사례 연구 (The Application Of F.C.M(Free Cantilever Method) Case Study Of The Railway Bridge)

  • 권순섭;김경연;최동기;정인철;신상철
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.562-567
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    • 2005
  • F.C.M applied from Jin Jung Li to Yang Su Li(660m) in Puk Han River Bridge(1,414m) construction part is a construction method on the double-track construction which is the third section part of work, called Chung Ang Railroad Line(Deok-So${\sim}$Won-Ju). This method is the beginning application on Railroad Bridge. After completing upper slab structure, there are several following works such as setting up ballast, sleepers and laying long rails. So it is important to consider the properties of Railroad Bridge while designing the length of bridge and its single span. After the physical process study the shrinkage and creep of concrete, bending up by prestressing in general PSM bridge, relaxation of tendons as time goes by after post-tension, the conclusion of such a study is applied to the Puk-Han River Bridge in this construction field.

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Time Dependent Extension and Failure Analysis of Structural Adhesive Assemblies Under Static Load Conditions

  • Young, Patrick H.;Miller, Zachary K.;Gwasdacus, Jeffrey M.
    • 접착 및 계면
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    • 제21권1호
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    • pp.6-13
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    • 2020
  • The objective of the current study is to characterize the long-term stability and efficacy of a structural adhesive assembly under static load. An apparatus was designed to be used in the Instron tensile test machine that would allow for real time modeling of the failure characteristics of an assembly utilizing a moisture- cure adhesive which was bonded to concrete. A regression model was developed that followed a linear - natural log function which was used to predict the expected life of the assembly. Evaluations at different curing times confirmed the structure was more robust with longer cure durations prior to loading. Finally, the results show that under the conditions the assembly was tested, there was only a small amount of inelastic creep and the regression models demonstrated the potential for a stable structure lasting several decades.