• 제목/요약/키워드: high strength reinforcing bars

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헤디드 바, 고장력 철근 및 CFRP 바로 전단보강된 세장 고강도콘크리트 보의 전단 거동 평가 (Shear Behavior of Slender HSC Beams Reinforced with Stirrups using Headed Bars, High Strength Steels, and CFRP Bars)

  • 양준모;권기연;최홍식;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.717-726
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    • 2007
  • 일반 강도의 철근을 고강도콘크리트 구조물에 사용하는 경우, 고강도콘크리트의 취성을 보완하고 그 성능을 십분 활용하기 위해서는 많은 양의 철근이 요구된다. 이는 곧 철근의 과밀 배근이나 자중의 증가와 같은 구조, 시공상의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 고강도콘크리트 부재에 적합한 새로운 보강 재료 혹은 공법이 필요한 것이다. 이에 본 연구에서는 100 MPa의 고강도콘크리트를 사용하여 4개의 실물크기 보 시험체를 제작하고, 전단보강재를 달리하여 전단 거동에 대한 효과를 관찰하기 위해 실험을 수행하였다. 4개의 시험체는 각각 일반 철근, 고장력 철근, 헤디드 바, CFRP 바를 전단 스터럽으로 사용하였으며, 이 중 2개의 시험체에는 강섬유를 콘크리트에 혼입하여 그 효과를 관찰하였다. 고장력 철근의 사용은 전단철근에 의한 전단력과 부착력의 증가로 인해 전반적인 전단 성능의 향상을 가져왔다. 헤디드 바로 전단 보강된 부재의 경우에도 헤디드 바의 상당히 높은 정착강도로 인해서 우수한 전단 거동을 보였다. 하지만 본 실험에서 사용된 CFRP 바의 경우, 부착력이 매우 떨어져 전단보강재로서 적합하지 못한 것으로 나타났다. 강섬유 보강 콘크리트를 통해 부재의 연성 및 균열 제어 능력이 향상되었다.

Nonlinear Finite Element Analysis on the Transmission of Column Loads through Slab-Column Connections

  • 윤영수;이주하;손유신;이승훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.466-469
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    • 2006
  • This paper presents the structural characteristics of slab-column connections by using nonlinear finite element analysis. FEA considering material non-linearity was performed to investigate average column strain, failure mode, principal stress distribution, and steel yielding conditions for various slab-column members. In addition, to investigate alternative methods for improving the strength of interior column-slab joints, some specimens were provided with different reinforcing types of high-strength concrete puddling, high-strength column longitudinal steels, dowel bars, and high-strength concrete core. To make certain of the reliability of the analytical program, analysis results for concrete material model developed and two specimens with and without puddling were compared with experimental results. It was found that providing the alternative reinforcing methods in the slab-column joint results in a significant improvement in performance. This includes an increase in the axial compressive strength, greater loading stiffness, and ductility.

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원전 구조물의 고강도 철근 적용 기술개발 : 벽체의 성능평가 실험 (Development of Application Technology of High-Strength Reinforcing Bars for Nuclear Power Plant Structure : Performance Evaluation Test of the Wall)

  • 김석철;임상준;이병수;방창준
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.201-202
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    • 2012
  • Recently, High-Strength steel reinforcement has been studied throughout the internal and external. One of the advantages using High-Strength steel reinforcement in construction is the economic effect due to the decreasing of its quantity. Also, another good effect is the increases of workability by reason of reducing the congestion. But, realistically it is not used in nuclear power plant construction site because of the restriction of design standard. The purpose of this report secures the reliability and changes the code through the performance evaluation test of the wall using the high-strength steel reinforcement in nuclear power plant.

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하이브리드 섬유를 사용한 고인성 섬유보강 시멘트 복합체내의 철근이음에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Splice of Reinforcement Embedded in High Performance Hybrid Fiber Reinforced Cementitious Composites)

  • 전에스더;양일승;한병찬;서수연;윤승조;윤현도
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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    • pp.319-322
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    • 2005
  • Experimental results on splice strength of concrete and hybrid fiber reinforced cementitious composite are reported. Two series of tests, with six specimens each, were carried out. The research parameters were: bar diameter(D16, D22), lap splice length(50, 75, 100$\%$). The current experimental results demonstrated clearly that the use of hybrid fibers in cementitious matrixes increases significantly the splice strength of reinforcing bars in tension. Also, the presence of fibers increased the number of cracks formed around the spliced bars, delayed the growth of the splitting cracks, and consequently, improved the ductility of bond failure.

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섬유보강 콘크리트에 묻힌 GFRP 보강근의 부착거동에 대한 섬유영향 평가 (Influence Evaluation of Fiber on the Bond Behavior of GFRP Bars Embedded in Fiber Reinforced Concrete)

  • 강지은;김병일;박지선;이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.79-86
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    • 2012
  • 이 연구에서는 콘크리트에 보강된 섬유의 종류 및 함유량이 FRP 보강근 부착강도에 미치는 효과를 조사하였다. 실험체는 3종류의 보강근과 구조용 강섬유, 절곡형 PP섬유와 친수성 PVA섬유를 사용하여 제작하였으며 직접부착 강도시험을 실시하여 부착강도를 평가하였다. 실험 결과 섬유의 종류 및 함유량에 따라 섬유보강 콘크리트와 보강근 사이의 부착강도에 영향을 미침을 알 수 있었다. 섬유의 가교효과로 인해 할렬균열을 제어함으로써 함유량이 증가함에 따라 부착강도가 증가하였으며, 연성 또한 증가하였다. 부착강도 및 연성증가 효과는 강섬유 > PVA섬유 > PP섬유 순으로 나타났다.

Hybrid형 폴리머 시멘트 슬러리로 도장한 철근의 부착강도와 부식저항성 (Bond Strength and Corrosion Resistance of Coated Reinforcing Bar Using Hybrid-Type Polymer Cement Slurry)

  • 조영국
    • 한국건축시공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.93-99
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    • 2008
  • The purpose of this study is to evaluate the bond strength and corrosion resistance of coated reinforcing bar using hybrid-type polymer cement slurry(PCS). PCS coated steels, which is made from two types of polymer dispersions such as St/BA and EVA are prepared, and tested for bond strength and various corrosion resistances such as autoclaved cure, carbonation and H2SO4 solution. From the test results, the bond strength of PCS coated reinforcing bar using ordinary portland cement at 1-5, 2-1 and 4-5 of mixes is higher than that of uncoated regular steel. However, bond strength of almost PCS coated reinforcing bars using ultra rapid high strength cement is higher than that of epoxy coated bar, is also in ranges of 102% to 123% compared to that of uncoated regular steel. In autoclaved accelerating test, the ratio of corrosion of uncoated regular steel is increased with the increase in NaCl content, but the corrosion of PCS coated steel was very small. In the acceleration test for carbonation, increasing the amount of NaCl the corrosion of coated steel did not produce. The corrosion of uncoated regular steel is increased with the increase in the amount of NaCl. It can be seen that the NaCl following the acceleration test for carbonation can lower the corrosion resistance of concrete. As a result, the corrosion of steel largely is affected by the acceleration curing, chloride ion penetration and carbonation and shown more severe corrosion by applying complex factors. These corrosions of steel can be suppressed by the coating of PCS.

축력비에 따른 수정된 단부 횡보강상세를 갖는 특수전단벽의 내진성능 (Seismic Performance of Special Shear Wall with Modified Details in Boundary Element Depending on Axial Load Ratio)

  • 천영수;박지영
    • 토지주택연구
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    • 제7권1호
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    • pp.31-41
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    • 2016
  • 이 논문은 최근 천영수 등(2011)에 의하여 제안된 벽체 단부 횡보강상세를 지닌 벽체를 중심으로 벽체의 구조성능 영향 변수들을 대상으로 한 실험결과와 그에 따른 내진거동 및 이력특성을 제시하고 있다. 제시된 결과는 동 벽체의 비선형이력특성을 규명함으로써 향후 성능기반설계의 적용을 위한 기초자료를 제공하게 될 것이다. 실험결과, 제안된 횡보강 상세를 채용한 실험체의 균열 및 파괴 양상은 축력과 내진철근의 적용 여부와 상관없이 유사한 경향을 나타내었으며, 기준에서 제시하고 있는 설계식에 의하여 실험체의 최대강도를 잘 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 축력이 높을 수록 초기강성과 최대강도는 증가하나 변형능력은 떨어지는 경향이 있어 고 축력으로 인한 변형능력 감소에 대한 고려가 필요할 것으로 보이며, 고 축력이 작용하는 벽체의 경우 내진철근의 사용이 변형능력의 확보라는 관점에서 매우 효과적인 방안이 될 것으로 보임으로 가능하다면 소성힌지 영역은 내진철근을 사용한 경계요소로 보강하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

Web-shear strength of steel-concrete composite beams with prestressed wide flange and hollowed steel webs: Experimental and practical approach

  • Han, Sun-Jin;Kim, Jae Hyun;Choi, Seung-Ho;Heo, Inwook;Kim, Kang Su
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제84권3호
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    • pp.311-321
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    • 2022
  • In the buildings with long spans and high floors, such as logistics warehouses and semiconductor factories, it is difficult to install supporting posts under beams during construction. Therefore, the size of structural members becomes larger inevitably, resulting in a significant increase in construction costs. Accordingly, a prestressed hybrid wide flange (PHWF) beam with hollowed steel webs was developed, which can reduce construction costs by making multiple openings in the web of the steel member embedded in concrete. However, since multiple openings exist and prestress is introduced only into the bottom flange concrete, it is necessary to identify the shear resistance mechanism of the PHWF beam. This study presents experimental shear tests of PHWF beams with hollowed steel webs. Four PHWF beams with cast-in-place (CIP) concrete were fabricated, with key variables being the width and spacing of the steel webs embedded in the concrete and the presence of shear reinforcing bars, and web-shear tests were conducted. The shear behavior of the PHWF beam, including crack patterns, strain behavior of steel webs, and composite action between the prestressed bottom flange and CIP concrete, were measured and analyzed comprehensively. The test results showed that the steel web resists external shear forces through shear deformation when its width is sufficiently large, but as its width decreased, it exerted its shear contribution through normal deformation in a manner similar to that of shear reinforcing bars. In addition, it was found that stirrups placed on the cross section where the steel web does not exist contribute to improving the shear strength and deformation capacity of the member. Based on the shear behavior of the specimens, a straightforward calculation method was proposed to estimate the web-shear strength of PHWF beams with CIP concrete, and it provided a good estimation of the shear strength of PHWF beams, more accurate than the existing code equations.

Simplified Design Equation of Lap Splice Length in Compression

  • Chun, Sung-Chul;Lee, Sung-Ho;Oh, Bo-Hwan
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제4권1호
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    • pp.63-68
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    • 2010
  • With the emergence of ultra-high strength of concrete, the compression lap splice has become an important area of interest. According to ACI 318-08, a compression splice can be longer than a tension splice when high-strength concrete is used. By reevaluating the test results of compression splices and performing regression analysis, a simplified design equation for splice length in compression was developed based on the basic form of design equations for development/splice lengths of deformed bars and hooks in tension. A simple linear relation between $l_s/d_b$ and $f_{sc}\sqrt{f'_c}$ was assumed, and yields good values for the correlation coefficient and the mean and the COV (coefficient of variation) of the ratios of tests to predictions of splice strengths in compression. By including the 5% fractile coefficient of 0.83, a design equation for splice length in compression was developed. The splice length calculated using the proposed equation has a reliability that is equivalent to other provisions for reinforcing bars.

이질 보강근 및 섬유와 함께 보강된 FRP 보강근 보강 고강도 콘크리트 보의 휨 강도 및 처짐 평가 (Flexural Strength and Deflection Evaluation for FRP Bar Reinforced HSC Beams with Different Types of Reinforcing Bar and Fiber)

  • 양준모;류두열;신현오;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.413-420
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    • 2011
  • 휨 보강근의 종류 및 조합, 섬유 혼입을 변수로 하는 고강도 콘크리트 보의 구조 실험 결과를 균열 모멘트, 극한 모멘트, 처짐 등에 대해 각종 설계기준 및 가이드라인, 여러 연구자들에 의한 예측식과 비교 검토하였다. 섬유를 혼입하지 않은 FRP 보강근 보강 보의 극한 모멘트 이론값은 실험값을 과소평가하였다. 강섬유가 혼입된 FRP 보강근보강보에 대한 ACI 544.4R, Campione의 모델은 섬유 보강 콘크리트의 증가된 극한 압축 변형률을 고려하지 않고 있어 극한 모멘트를 부정확하게 예측하였다. 섬유가 혼입되지 않은 부재에 대해 Bischoff의 처짐 모델은 섬유가 혼입되지 않은 부재들의 사용 하중 하에서의 처짐을 정확하게 예측한 반면, ACI 440 위원회 모델은 사용 하중 하에서의 처짐을 비보수적으로 예측하였다. 이질 보강근이 동시에 적용된 부재에 대해 Bischoff 모델과는 달리 ACI 440 위원회의 처짐 모델은 직접적인 적용이 불가능하기 때문에 ACI 440 위원회 식을 이용하여 이질 보강근이 동시에 적용된 부재의 처짐을 예측하는 방법을 제안하였다. 또한 철근과 FRP 보강근이 동시에 보강된 보에서 철근이 항복한 이후의 처짐을 예측할 수 있는 방법을 제안하였다.