• Computers and Concrete
• /
• 제6권5호
• /
• pp.357-376
• /
• 2009

In the design of concrete columns, it is important to provide some nominal flexural ductility even for structures not subjected to earthquake attack. Currently, the nominal flexural ductility is provided by imposing empirical deemed-to-satisfy rules, which limit the minimum size and maximum spacing of the confining reinforcement. However, these existing empirical rules have the major shortcoming that the actual level of flexural ductility provided is not consistent, being generally lower at higher concrete strength or higher axial load level. Hence, for high-strength concrete columns subjected to high axial loads, these existing rules are unsafe. Herein, the combined effects of concrete strength, axial load level, confining pressure and longitudinal steel ratio on the flexural ductility are evaluated using nonlinear moment-curvature analysis. Based on the numerical results, a new design method that provides a consistent level of nominal flexural ductility by imposing an upper limit to the axial load level or a lower limit to the confining pressure is developed. Lastly, two formulas and one design chart for direct evaluation of the maximum axial load level and minimum confining pressure are produced.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제12권3호
• /
• pp.349-357
• /
• 2017

The design of reinforced concrete structures strongly depends on the value of the compression concrete strength used for the structural components. Given the uncertainties involved on the materials quality provided by concrete manufacturers, in the construction stage, these components may be either over or under-reinforced respect to the nominal condition. If the structure is under reinforced, and the deficit on safety level is not as large to require the structure demolition, someone should assume the consequences, and pay for the under standard condition by means of a penalty. If the structure is over reinforced, and other failure modes are not induced, the builder may receive a bonus, as a consequence of the higher, although unrequested, building resistance. The change on the building safety level is even more critical when the structure is under a seismic environment. In this research, a reliability-based criteria, including the consideration of expected losses, is proposed for bonification/penalization, when there are moderated differences between the supplied and specified reinforced concrete strength for the buildings. The formulation is applied to two hypothetical, with regular structural type, 3 and 10 levels reinforced concrete buildings, located on the soft soil zone of Mexico City. They were designed under the current Mexican code regulations, and their responses for typical spectral pseudoaccelerations, combined with their respective occurrence probabilities, are used to calculate the building failure probability. The results are aimed at providing objective basis to start a negotiation towards a satisfactory agreement between the involved parts. The main contribution resides on the explicit consideration of potential losses, including the building and contents losses and the business interruption due to the reconstruction period.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.993-996
• /
• 2008

콘크리트 구조물 설계에 사용되는 콘크리트 압축 응력블럭은 실제 응력분포를 등가의 삼각형, 직사각형, 사다리꼴 또는 포물선-직선 등 여러 형태로 나타낸 것이다. 이러한 콘크리트의 압축 응력블럭은 주요 선진국의 설계기준마다 그 형태가 조금씩 다르며, 각 나라 콘크리트의 재료적 특성을 반영하여 적용하고 있다. 현재, 우리나라 콘크리트 설계기준에 적용하고 있는 직사각형 압축 응력블럭은 ACI 설계기준과 동일한 형태이고, 이는 고강도 콘크리트의 재료적 특성을 반영하지 못하여 비합리적 이라는 여러 연구결과가 발표되어왔다. 본 연구는 주요 선진국의 설계기준에 적용되는 콘크리트 압축 응력블럭에 대해 검토하였으며, 우리나라 콘크리트의 재료적 특성을 알기 위해 콘크리트 압축 응력블럭 실험을 실시하였다. 실험을 통해 하중 및 변형률을 얻었으며, 실험 결과에 의한 응력블럭계수를 도출하였다. 실험에 의한 응력블럭계수와 주요 선진국의 설계기준에 적용하는 응력블럭계수 값들을 비교.분석하였다. 또한, 주요 설계기준의 응력블럭에 따른 공칭 축력-모멘트 상관도를 비교 분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.287-298
• /
• 2014

본 연구에서는 TBM 터널 SFRC 세그먼트 개발을 위하여 이형철근이 보강되지 않은 SFRC 보의 휨파괴 실험을 통하여 SFRC 배합의 평가를 수행하였다. 압축강도, 강섬유의 형상비와 강섬유 혼입률을 변수로 하여 총 16개의 SFRC 보를 제작하고 휨에 의하여 파괴시까지 실험하였다. 하중-수직변위 분석결과, 큰 형상비의 강섬유를 사용하여도 소형보의 실험(Moon et al, 2013)과 달리 보의 인성거동을 증진시키는 효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 극한상태에서 강섬유는 균열폭 7 mm까지 하중을 저항하는 것으로 확인되었다. 또한, 기존의 SFRC 보의 휨강도예측모델과 실험결과를 비교한 결과, SFRC 보의 휨강도를 최대 20배까지 과소평가하고 있는 것으로 나타났다. 그러나, TR No. 63 모델(Concrete Society, 2011)은 다른 모델에 비하여 근사하게 휨강도를 예측하는 것으로 확인되었다. 강섬유의 분포에 대한 분석결과, 소형보에서 보다 실제 규모의 보에서 강섬유의 분산도가 훨씬 개선되는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권3호
• /
• pp.275-283
• /
• 2012

초고층 건축물의 선행 코어 후행 슬래브 접합부, 지하 연속벽과 바닥구조의 접합부, 임시 개구부 등 신구 콘크리트 접합부의 철근 이음을 위하여, 다수의 커플러를 전단키가 있는 얇은 강판에 설치한 철근 이음용 매립 강판이 최근 개발되었다. 이 공법을 사용한 접합부의 구조 성능을 검증하기 위하여, 벽체-슬래브 접합부에 대한 반복하중 실험을 실시하였다. 비교를 위해 기존에 사용되는 굽힌 철근 박스를 이용한 접합부와 이음이 없는 접합부도 함께 실험하였다. 실험 결과 철근 이음용 매립 강판을 사용한 접합부는 이음이 없는 접합부와 동일하게 [인장철근 항복]-[충분한 휨변형]-[압축 콘크리트 압괴] 후 압축 철근의 좌굴로 파괴되었다. 따라서 설계에서 가정한 충분한 연성 거동을 확인할 수 있었다. 반면, 굽힌 철근 박스를 사용한 접합부의 경우, 탄성구간에서는 철근 이음용 매립 강판과 유사하게 거동하였으나, 측면 피복 콘크리트가 빨리 탈락되었으며, 슬래브 상하부면의 겹침이음 구간에 부착 균열이 다수 발생하였다. 최종적으로 이음 없는 실험체 및 철근 이음용 매립 강판을 사용한 실험체에 비해 강도와 변형능력이 저하되었다. 또한 굽힌 후편 철근을 겹침이음한 실험체가 철근 이음용 매립 강판을 적용한 경우에 비해 강성 저하가 빠르게 진행되었다. 굽힌 후편 철근의 탄성계수는 직선 철근에 비해 낮고, 완전한 직선으로 펼 수 없기 때문에 인장력을 받으면서 일부 구간이 펴지므로 접합부의 강성을 저하시킨 것으로 판단된다. 2종류의 철근 지름(D13, D16)과 강종(SD300, SD400)에 대해, 철근이음용 매립 강판을 적용한 접합부는 공칭 강도를 충분히 상회하였다. 그러나 굽힌 후 편 철근을 사용하면 강종이 높을수록 그리고 지름이 굵을수록 휨강도가 저하되었다. 따라서 굽힌 후 편 철근의 사용에 주의가 필요하다.