• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제5권5호
• /
• pp.645-662
• /
• 1997

A nonlinear semi-three-dimensional layered finite element procedure is developed for cracking and failure analysis of reinforced concrete beams and the spandrel beam-column-slab connections of flat plates. The layered element approach takes the elasto-plastic failure behaviour and geometric nonlinearity into consideration. A strain-hardening plasticity concrete model and a smeared steel model are incorporated into the layered element formulation. Further, shear failure, transverse reinforcement, spandrel beams and columns are successfully modelled. The proposed method incorporating the nonlinear constitutive models for concrete and steel is implemented in a finite element program. Test specimens including a series of reinforced concrete beams and beam-column-slab connections of flat plates are analysed. Results confirm the effectiveness and accuracy of the layered procedure in predicting both flexural and shear cracking up to failure.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.191-200
• /
• 2005

무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부는 취성적인 전단유형으로 파괴되며, 이는 전 구조물의 붕괴를 유발할 수 있다. 본 연구에서는 새로운 전단보강방법으로서 래티스 철근을 이용한 전단보강방법을 개발하였다. 실험연구를 실시하여 래티스 전단보강 실험체와 무보강 실험체의 접합부 전단강도 및 연성도를 비교하였다. 실험결과 래티스 철근으로 전단보강한 실험체는 전단보강하지 않은 실험체에 비해 평균적으로 강도면에서 1.37배, 연성도면에서 9.16배 증가하였다. 이는 래티스 철근이 무량판 구조의 전단보강재로서 전단강도와 연성도 측면에서 매우 효과적인 보강방법임을 입증하고 있으며, 현재 미국에서 접합부 전단보강재로 널리 사용되고 있는 스터드레일 전단보강보다 연성능력이 훨씬 우수한 것으로 나타났다. 또한 실험결과에 근거하여 래티스전단보강의 강도평가방법을 개발하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
• /
• pp.17-20
• /
• 2006

A flat plate-column connection is susceptible to brittle punching shear failure, which may result in the necessity of shear reinforcement. In previous, experimental tests were performed to study the capacity of slab-column connections strengthened with various shear reinforcement, and the capacity of the specimens with lattice reinforcement are superior to the others. In present study, to study for effects of details of lattice reinforcement, experimental studies was performed. Main parameters are the amount of lattice shear reinforcement, arrangement of lattice and the effect of flexural re-bar. And capacity of the specimen with small amount of lattice reinforcement was higher than the capacity of other shear reinforcement.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
• /
• pp.126-129
• /
• 2006

A bending moment $M_u$ transferred at slab-column connection is resisted at the slab critical section by flexure and shear. The ACI 318-05 Building Code(1) gives an empirical equation for the fraction ${\gamma}_{\upsilon}$ of the moment $M_u$ to be transferred by shear at the slab critical section at d/2 from the column face and also the effective wide(c+3h). The equation is based on tests of interior slab-column connections without shear reinforcement. In order to investigate the data eight test specimens were examined. The test shows that increased slab load substantially reduces both the unbalanced moment capacity and the lateral drift capacity of the connection. Especially, the specimens with the bottom reinforcement existence and nonexistence, appears remarkable differences. Studies also show that the code equation for ${\gamma}_{\upsilon}$ does not apply to all cases. The purpose of this study is to compare the test results with present ACI 318-05 Building Code provisions for design of slab-column connections and with the analysis of the experimental data for a new limitation of strength equation without shear reinforcement and bottom reinforcement.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.185-188
• /
• 2008

플랫 플레이트 시스템은 펀칭전단과 같은 구조적 취약점이 있다. 펀칭전단의 저항력은 기둥단면의 증가, 슬래브 유효춤의 증가, 콘크리트 강도의 증가, 휨철근의 증가로 증가시킬 수 있다. 그러나 전단보강체를 설치하는 방법이 경제적, 시공적, 안정적으로 가장 좋은 방법이다. 하지만 슬래브 두께가 250mm보다 작은 슬래브에서는 전단보강체의 충분한 정착길이를 확보할수 없기 때문에 충분한 정착효과를 발휘하기 힘들다. 이전 연구에서 제안된 전단보강체의 경우 상부철근과 하부철근의 사이에 설치되었기 때문에 전단철근의 항복강도에 도달하기 전에 미끄러짐 파괴가 발생하였다. 정착강도의 영향을 주는 요인으로는 유효정착길이, 콘크리트강도, 전단철근의 직경, 정착상세이다. 본 연구에서는 슬래브 두께와 콘크리트 강도를 고려하여 제안된 보강체의 강도산정시 K factor를 제안하였다. 정착길이와 콘크리트강도를 고려함으로써 두께가 얇은 플랫플레이트 슬래브내에서 전단철근에 의한 전단강도를 정확히 산정할수 있을 것으포 판단된다..

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
• /
• pp.314-317
• /
• 2006

In the present study, design methodologies for effective width of slabs in slab-column connections were evaluated in comparison with the experimental results on the full-scale slab-column connections. The design methodologies are as follows: the methodology proposed by Jacob S. Grossman and the methodology proposed by Choi & Song. The former does not predict the stiffness change of the slab-column connection due to the change in the column section shape and the latter overestimates the stiffness when edge length of the column section in the loading direction is long. Accordingly, the equation to calculate the effective width of slabs should be modified to reflect the effect of the change in the column section shape.

• Advances in concrete construction
• /
• 제14권3호
• /
• pp.195-204
• /
• 2022

As a brittle failure mode, punching-shear failure can be widely found in traditional RC slab-column connections, which may lead to the entire collapse of a flat plate structure. In this paper, a novel RC slab-column connection with inner steel truss was proposed to enhance the punching strength. In the proposed connection, steel trusses, each of which was composed of four steel angles and a series of steel strips, were pre-assembled at the periphery of the column capital and behaved as transverse reinforcements. With the aim of exploring the punching behavior of this novel RC slab-column connection, a static punching test was conducted on two full-scaled RC slab specimens, and the crack patterns, failure modes, load-deflection and load-strain responses were thoroughly analyzed to explore the contribution of the applied inner steel trusses to the overall punching behavior. The test results indicated that all the test specimens suffered the typical punching-shear failure, and the higher punching strength and initial stiffness could be found in the specimen with inner steel trusses. The numerical models of tested specimens were analyzed in ABAQUS. These models were verified by comparing the results of the tests with the results of the analyzes, and subsequently the sensitivity of the punching capacity to different parameters was studied. Based on the test results, a modified critical shear crack theory, which could take the contribution of the steel trusses into account, was put forward to predict the punching strength of this novel RC slab-column connection, and the calculated results agreed well with the test results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.99-108
• /
• 2007

풍하중 및 지진하중등 횡하중이 작용하는 무량판 슬래브는 전단파괴와 같은 취성파괴를 지연시키기 위해서 충분한 전단강도와 연성능력을 보유하여야 한다. 본 연구에서는 반복 횡하중을 받는 무량판 슬래브의 전단강도와 변형성능을 고찰하기 위하여, 무보강 및 전단 보강된 총 4개의 내부기둥-슬래브 접합부를 실험하였다. 실험결과, 전단보강 슬래브의 이방향 전단강도는 무보강 슬래브보다 최대 1.5배까지 증가시켜 적용하는 콘크리트구조설계기준(KCI)과 ACI 318-02 기준은 중력하중만이 작용하는 경우에는 적절하나 조합하중 특히 횡하중의 영향이 클 경우에는 매우 불안전측 이었다. 한편, 변형성능 측면에서 슬래브-기둥 접합부의 1.5% 횡변위 성능을 확보하기 위하여 이방향 전단강도에 대한 중력하중비를 40%이하로 제한한 ACI-ASCE 352 위원회의 권고는 안전측인 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.241-244
• /
• 2008

RC 플랫 플레이트 골조는 중력저항 시스템으로 설계하고, 횡력저항 시스템인 전단벽이나 모멘트 골조를 같이 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 지진하중과 같은 횡하중은 횡력저항 시스템의 변형을 일으키며 일체로 연결된 중력저항 시스템도 예상치 않았던 횡변위가 발생하여, 접합부에서 큰 불균형 모멘트가 발행하게 된다. 따라서 횡하중에 의해 유발된 불균형모멘트의 고려가 필요하며, �躍꼭患� 파괴를 정확하게 예측할 수 있어야 한다. 본 연구는 RC 플랫 플레이트 골조의 내진성능평가를 위하여 슬래브-기둥 접합부의 비선형 거동을 예측하기 위한 해석모델을 개발하였다. 해석모델의 검증을 위하여 중력전단비가 다른 2개의 2경간 플랫 플레이트 구조물의 실험결과와 해석모델의 결과를 비교하였다. 그 결과 개발된 해석모델은 실험체의 뚤림전단파괴 및 파괴모드를 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.17-20
• /
• 2008

본 연구는 플랫 플레이트의 전단보강체에 관한 연구의 일부이고, 슬래브-기둥 접합부의 수직전단력 실험에서 보강체의 종류에 따라 뚫림전단강도에 대한 영향을 확인하는 것을 목표로 한다. 제안된 4개의 보강체는 s/s bar, c/s bar, wiremesh, CFS이다. 전체 5개의 실험체를 제작하고 실험을 행하였으며, 슬래브의 제원은 $2.63{\ast}2.725.0.18m$이며, 중앙에 0.6${\ast}$0.8m의 단면을 가진 기둥을 가지고 있다. 실험결과를 요약하면 CFS 전단보강체는 콘크리트와의 부착이 충분히 되지 않아서 보강체가 보강력을 발휘하기 전에 보강체와 콘크리트가 분리되어 보강효과를 발휘하지 못하였다. CFS를 제외한 3개의 전단보강체는 슬래브-기둥 접합부의 뚫림전단 저항력을 증가시켜 높은 보강효과를 나타내었다. 전단보강이 되지 않은 실험체에 비하여 강도면에서는 16${\sim}$35%의 증가율을 보였고, 변형능력면에서는 35${\sim}$63%의 증가율을 보였다.