• 제목/요약/키워드: flexural deflection

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폴리머 콘크리트 샌드위치 패널의 구조적 거동 (Structural Behavior of Sandwich Panels with Polymer Concrete Facings)

  • 연규석;함형길;김관호;이윤수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1993년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.261-266
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    • 1993
  • This study was performed to evaluate the flexural behavior of polymer concrete sandwich panels which was made of unsaturated polymer resin. Bending tests under 4point loading was conducted for the 8 type of sandwich panel with different core and facing thickness. Results show that Load-Deflection, shearing force- shear strain, moment strength - strain relationships were effected by core and facing thickness.

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철근콘크리트 휨 부재에서 인장, 압축 및 횡보강근이 연성률에 미치는 효과 (Effect of Tension, Compression and Lateral Reinforcement In Ductility Ratio in RC Flexural Members)

  • 연규원;박찬수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.553-560
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    • 2001
  • 철근콘크리트 휨부재의 비탄성해석 및 설계를 위해서는 연성능력의 평가가 필요하며, 이를 위해서는 모멘트-곡률 관계가 정의되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 모멘트 곡률관계를 가정하여 철근콘크리트 휨부재의 연성능력을 해석적 방법으로 구하고, 실험결과와 비교한 결과, 실험값과 해석값은 거의 일치하였으므로 가정한 모멘트-곡률관계는 적합한 것으로 판명 되었다. 또한, 연성률은 곡률연성, 회전연성, 변위연성을 비교하였으며, 철근콘크리트 휨부재의 연성능력에 주로 영향을 미치는 요소는 인장철근, 압축철근 및 휨보강근으로 보고, 실험값과 해석값을 다양하게 분석한 결과 ($\rho$$_{s}$$\rho$')/$\rho$의 항으로 연성능력을 나타냄이 적절한 것으로 나타났다.

층간소음 대응형 경량합성바닥판에 대한 휨성능 평가 (Evaluation on Flexural Performance for Light-Weight Composite Floor with Sound Reduction System)

  • 배규웅;이상섭;박금성;허병욱;홍성엽
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.241-250
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    • 2014
  • 층간소음에 대응할 수 있는 유닛모듈러 경량합성바닥 구조시스템을 제안하고, 이러한 바닥판에 대한 내력 및 거동을 실험연구를 통해 평가하고자 하는 것이 본 연구의 목표이다. 평데크와 철근트러스 데크를 활용하여 제안된 형상별로 각각 3개씩 총 9개의 경량합성바닥판 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 실험체의 파괴 형태는 바닥판의 중앙부에서 처짐으로 인한 휨변형에 의해 지배되었으며 종국으로 바닥판 상부에 콘크리트 압괴가 발생하는 동일한 파괴양상을 나타내었다. 또한, 사용하중 상태에서는 구조적으로 안전하고, 사용성 측면에서도 우수한 것으로 나타났다. 이론적 공칭하중에 대한 실험 항복하중의 비는 0.86~1.27의 분포로 평균 1.04로 나타났으며, 분포도 측면에서 변동계수는 0.154로 나타나 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

GFRP 보강근을 사용한 콘크리트 보의 휨파괴 거동 (Flexural Behavior of Concrete Beams Reinforced with GFRP Bars)

  • 어석홍;하상훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.5318-5326
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    • 2014
  • 본 논문은 철근대체재로서 유리섬유보강 플라스틱봉(GFRP : Glass Fiber Reinforced Plastic Bar)으로 보강한 콘크리트 보 및 일반 RC보의 휨파괴 실험결과를 비교하여 제시한 것으로 보강비와 콘크리트의 압축강도를 주요 실험변수로 설정하여 보의 균열발생 양상과 파괴모우드, 처짐, 변형률 및 최대하중을 측정하고 분석하였다. 실험결과, GFRP 보강보의 하중강도는 보강비와 콘크리트 강도가 증가할수록 크게 나타났으며, 동일 보강비일 경우 일반 RC보에 비하여 41.3~51.6% 증가하였다. GFRP 보강보의 처짐은 일반 RC보에 비하여 약 4.1~6.3배 증가하는 것으로 나타났으며, 실측처짐이 이론값보다 평균 31% 정도 작게 나타나 GFRP 보의 처짐계산시 사용되는 휨강성이 최대하중시 과소평가되기 때문인 것으로 판단된다. GFRP 보의 균열폭은 RC보에 비하여 1.87~2.79배 크게 발생하였으며, 보강비와 콘그리트 강도가 증가할수록 다소 작은 것으로 나타났다. ACI code 440에 의해 산정한 설계휨강도는 대체적으로 안전측의 값을 나타내었다.

Eliminating concrete cover separation of NSM strengthened beams by CFRP end anchorage

  • Hosen, Md. Akter;Jumaat, Mohd Zamin;Islam, A.B.M. Saiful;Kamruzzaman, Mohamed;Huda, Md. Nazmul;Soeb, Mahmudur Rahman
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제56권6호
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    • pp.899-916
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    • 2015
  • Upgrading or strengthening of existing reinforced concrete (RC) infrastructure is an emerging demand nowadays. Near Surface Mounted (NSM) technique is very promising approach for flexural strengthening of RC members. However, premature failure such as concrete cover separation failure have been a main concern in utilizing this technique. In this study, U-wrap end anchorage with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) fabrics is proposed to eliminate the concrete cover separation failure. Experimental programs were conducted to the consequence of U-wrap end anchorage on the flexurally strengthened RC beams with NSM-steel. A total of eight RC rectangular beam specimens were tested. One specimen was kept unstrengthened as a reference; three specimens were strengthened with NSM-steel bars and the remaining four specimens were strengthened with NSM-steel bars and U-wrap end anchorage using CFRP fabrics. A 3D non-linear finite element model (FEM) was developed to simulate the flexural response of the tested specimens. It is revealed that NSM-steel (with and without end-anchors) significantly improved the flexural strength; moreover decreased deflection and strains compared with reference specimen. Furthermore, NSM-steel with end anchorage strengthened specimens revealed the greater flexural strength and improve failure modes (premature to flexure) compared with the NSM-steel without end anchorage specimens. The results also ensured that the U-wrap end anchorage completely eliminate the concrete cover separation failure.

The flexural performance of laminated glass beams under elevated temperature

  • Huang, Xiaokun;Liu, Gang;Liu, Qiang;Bennison, Stephen J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제52권3호
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    • pp.603-612
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    • 2014
  • A series of experimental work is carried out with the aim to understand the flexural performance of laminated glass (LG) beams using polyvinyl butyral (PVB) and Ionoplast interlayers subjected to short term duration loads in the circumstance of elevated temperature. The study is based on a total of 42 laboratory tests conducted in ambient temperature ranging from $25^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$. The load duration is kept within 20 seconds. Through the tests, load-stress and load-deflection curves of the LG are established; appropriate analytical models for the LG are indentified; the effective thicknesses as well as the shear transfer coefficients of the LG are semi-empirically determined. The test results show that within the studied temperature range the bending stresses and deflections at mid-span of the LG develop linearly with respect to the applied loads. From $25^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$ the flexural behavior of the PVB LG is found constantly between that of monolithic glass and layered glass having the same nominal thickness; the flexural behavior of the Ionoplast LG is equivalent to monolithic glass of the same nominal thickness until the temperature elevates up to $50^{\circ}C$. The test results reveal that in calculating the effective thicknesses of the PVB and Ionoplast LG, neglecting the shear capacities of the interlayers is uneconomic even when the ambient temperature is as high as $80^{\circ}C$. In the particular case of this study, the shear transfer coefficient of the PVB interlayer is found in a range from 0.62 to 0.14 while that of the Ionoplast interlayer is found in a range from 1.00 to 0.56 when the ambient temperature varies from $25^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$.

Experimental and numerical investigation on the behavior of concrete-filled rectangular steel tubes under bending

  • Zhang, Tao;Gong, Yong-zhi;Ding, Fa-xing;Liu, Xue-mei;Yu, Zhi-wu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제78권3호
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    • pp.231-253
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    • 2021
  • Pure bending loading conditions are not frequently occurred in practical engineering, but the flexural researches are important since it's the basis of mechanical property researches under complex loading. Hence, the objective of this paper is to investigate the flexural behavior of concrete-filled rectangular steel tube (CFRT) through combined experimental and numerical studies. Flexural tests were conducted to investigate the mechanical performance of CFRT under bending. The load vs. deflection curves during the loading process was analyzed in detail. All the specimens behaved in a very ductile manner. Besides, based on the experimental result, the composite action between the steel tube and core concrete was studies and examined. Furthermore, the feasibility and accuracy of the numerical method was verified by comparing the computed results with experimental observations. The full curves analysis on the moment vs. curvature curves was further conducted, where the development of the stress and strain redistribution in the steel tube and core concrete was clarified comprehensively. It should be noted that there existed bond slip between the core concrete and steel tube during the loading process. And then, an extensive parametric study, including the steel strength, concrete strength, steel ratio and aspect ratio, was performed. Finally, design formula to calculate the ultimate moment and flexural stiffness of CFRTs were presented. The predicted results showed satisfactory agreement with the experimental and FE results. Additionally, the difference between the experimental/FE and predicted results using the related design codes were illustrated.

보강섬유의 형상과 물성에 따른 인발특성이 콘크리트의 휨거동에 미치는 영향 (Effect of Pull-out Property by Shape and Mechanical Property of Reinforcing Fiber on the Flexural Behavior of Concrete)

  • 김홍섭;남정수;김정현;한상휴;김규용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.41-50
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    • 2014
  • 본 연구에서는 섬유종류에 따른 인발특성과 섬유보강 콘크리트의 휨특성에 대하여 평가하기 위하여, 섬유의 재질 및 형상 다른 후크형 강섬유, 비정질 강섬유 및 폴리아미드 섬유에 대하여 인발시험과 섬유보강 콘크리트 시험체를 제작하여 휨특성을 평가하였다. 그 결과, 후크형 강섬유의 경우 최대인발하중에서 섬유가 매트릭스로부터 인발되었지만, 비정질 강섬유는 섬유와 매트릭스의 부착강도가 섬유자체의 인장강도보다 높아 섬유가 매트릭스로부터 인발되지 않고 파괴되는 현상을 나타내었다, 한편, 폴리아미드 섬유는 연신율에 의해 최대인발 하중까지 변위가 크게 발생하였으며, 최대하중이후에 섬유가 끊어지는 파괴특성을 나타내었다. 섬유보강 콘크리트의 휨특성에 있어서 비정질 강섬유는 매트릭스와의 부착강도가 높고, 섬유의 혼입개체수가 많아 콘크리트의 최대휨강도는 높았지만, 균열발생 이후 섬유가 매트릭스로부터 인발되지 않고 섬유가 파괴되는 것에 의해 응력의 저하가 급격하게 발생하지만, 후크형 강섬유보강 콘크리트는 균열발생 이후 섬유가 인발되면서 응력의 저하가 완만하게 발생하였다. 폴리아미드 섬유보강 콘크리트는 균열발생이후 섬유의 연신률에 의해 응력이 급격하게 저하하는 구간이 발생하였으며, 섬유와 매트릭스의 부착에 의해 재상승하였다가 섬유가 끊어지면서 파괴되었다. 섬유와 매트릭스의 인발특성은 섬유보강 콘크리트의 휨강도 및 변형 능력에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

5급 와동의 복합레진 수복 시 발생되는 교두굴곡에 관한 연구 (CUSPAL DEFLECTION IN CLASS V CAVITIES RESTORED WITH COMPOSITE RESINS)

  • 박준규;임범순;이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권2호
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    • pp.83-89
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 복합레진의 중합수축과 탄성계수가 5급 와동 수복시 교두굴곡에 미치는 영향을 평가하기 위함이다. 16개의 발치된 상악 소구치를 평균 크기가 비슷하게 2개의 group으로 분류하였다. 각각의 치아에 5급 와동을 형성하여 유동성 복합레진 (Filtek flow)과 전구치 수복용 hybrid복합레진 (Z-250)으로 각 group을 충전하였을 때 나타나는 교두굴곡을 측정하였으며 그 후 수복단면을 주사전자현미경 (SEM)으로 관찰하였다. 각 복합레진의 중합수축률과 탄성계수를 측정하여 교두굴곡에 미치는 영향을 고찰하였고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Filtek flow와 Z-250으로 충전한 group에서 교두굴곡량은 각각 $2.18\;{\pm}\;0.92\;{\mu}m$$2.95\;{\pm}\;1.13\;{\mu}m$으로 나타나 Filtek flow의 평균 교두굴곡량이 더 작은 것으로 측정되었으나 통계적 유의성은 보이지 않았다 (p > 0.05). 2. 수복단면의 SEM 관찰 결과 두 group의 시편 중 각각 2개의 시편에서 와동 내면에 접착이 탈락된 미세간격이 관찰되었다. 3. Filtek flow의 탄성계수간은 7.77 GPa로 Z-250의 17.43 GPa에 비해 절반 이상 낮았으며 중합수축률은 4.41%로 Z-250의 2.23%에 비해 더 큰 것으로 나타났다. 4. 교두굴곡에는 복합레진의 중합수축률 뿐만 아니라 수축응력의 발현에 영향을 주는 탄성계수가 복합적으로 작용함을 알 수 있었다.

새로운 라이오셀/poly(butylene succinate) 바이오복합재료의 층간전단, 기계적, 열적 특성에 미치는 섬유함량의 영향 (Fiber Loading Effect on the Interlaminar, Mechanical, and Thermal Properties of Novel Lyocell/Poly(butylene succinate) Biocomposites)

  • 이재영;김진명;조동환;박종규
    • 접착 및 계면
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    • 제10권2호
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    • pp.106-112
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    • 2009
  • 본 연구에서 처음으로 생분해성 라이오셀 직물과 poly(butylene succinate) (PBS)로 이루어진 바이오복합재료가 성공적으로 제조되었다. 0, 30, 40, 50 그리고 60 wt%의 서로 다른 함량의 라이오셀직물을 포함하는 라이오셀/poly(butylene succinate) 바이오복합재료는 sheet interleaving 방식으로 압축성형에 의해 제조되었다. 바이오복합재료의 층간전단강도, 인장 및 굴곡 특성, 열변형 온도, 열팽창 거동 및 열안정성에 미치는 라이오셀직물 함량의 영향을 조사하였다. 특성들은 직물함량에 크게 의존하였으며, 그 결과들은 서로 일치하였다. 라이오셀직물을 수지에 도입하는 것이 poly(butylene succinate)의 여러 가지 특성 향상에 두드러진 역할을 하는 것으로 확인되었다. 라이오셀직물이 중량비로 50%일 때, 바이오복합재료의 가장 우수한 층간전단강도, 인장, 굴곡 및 열적 특성이 얻어졌다.

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