In this paper an experimental approach of the relocation plastic hinging zones of nine reinforced concrete exterior beam-column subassemblages under cyclic loads was tried. The main parameters of the testing program were location of the plastic hinge, difference of the special reinforcement, inclined or intermediate layers of longitudinal reinforcement, applied maximum shear stress. The conclusions presented herein are based on the limited texts conducted. Inclined or intermediate layers of longitudinal reinforcement and extra top and bottom steel in the beam over a specific legnth can be used to move the beam plastic hinging zone away from the column face. But, for the use of intermediate layers of longitudinal reinforcement, sheat reinforcement detail need further investigation.
The purpose of this study is to propose an analytical model for the simulation of the hysteretic behavior of RC (reinforced concrete) beam-column subassemblages under various loading histories. The discrete line element with inelastic rotational springs is adopted to model the different locations of the plastic hinging zone. The hysteresis model can be adopted for a dynamic two-dimensional inelastic analysis of RC frame structures. From the analysis of test results it is found that the stiffness deterioration caused by inelastic loading can be simulated with a function of basic pinching coefficients, ductility ratio and yield strength ratio of members. A new strength degradation coefficient is proposed to simulate the inelastic behavior of members as a function of the transverse steel spacing and section aspect ratio. The energy dissipation capacities calculated using the proposed model show a good agreement with test results within errors of 27%.
본 논문은 고강도 콘크리트($f'_c=700kg/cm^2$)를 사용한 보_기둥 접합부의 소성힌지 확산을 위하여 중간철근을 수직으로 앵커한 수직앵커형 중간철근으로 보 단부를 보강함으로써 보_기둥 접합부에 발생하는 소성힌지를 보 내측으로 1.0d 만큼 확산시키고자 하는 것이다. 실험의 주 변수로는 중간철근의 유물 및 앵커여부로 설정하여 중간철근의 보강형태에 따른 부재의 역학적 거동을 규명하도록 하였다. 실험결과로부터 보 단부의 1.0d부분을 수직앵커형 중간철근으로 보강하면 소성힌지를 1.0d 부분으로 확산할 수 있었으며, 에너지 분산능력도 ACI318-89에 따라 설계한 관례적인 실험체에 비하여 약 1.6배정도 향상되었다.
Based on the design concept of a "Strong Column - Weak Beam" in the design of reinforced concrete, recently, a design method which moves the plastic hinging zone of a specific length away from the column face, has been proposed for reducing the degradation of stiffness and strength in the beam-column joint. To analyze reinforced concrete structures designed by this method. It is necessary to establish the analytical model which can simulate the hysteretic behavior depended on the initial positions and enlargements of plastic hinges. In this paper, by the numerical assumptions and the regression of experimental results, an analytical model is proposed. To estimate the accuracy of this model, some example analyses are conducted and compared with experimental results. From these comparision. It is shown that the proposed model is a good to predict the behavior of members subjected go cyclic loads.lic loads.
The primary objective of this study is to make a contribution to the construction of 40~60 story R/C high rise building by developing the reinforcing details which can improve the seismic performance of high-strength (f'c=700kg/$\textrm{cm}^2$, fy=4000, 8000kg/$\textrm{cm}^2$) R/C beam-column joints. And the purpose of this study is to investigate experimentally the effect of load history on the total energy dissipation capacity of reinforced concrete flexural members. The reinforcing details which can make beam plastic hinging zones moved and spreaded from the column face is proposed to insure the ductile behavior of high-strength RC beam-column joints. The intermediate reinforcement which is horizontally anchored by interlinking each intermediate reinforcements is proposed and tested to examine the mechanical performance of proposed details. Main variables are the shape of the intermediate reinforcements and yield strength of rebars. From the test results, the newly proposed intermediate reinforcement details can move and spread the beam plastic hinging zone about 1.0d from the column face.
The purpose of this study is to make a contribution to the construction of 40∼60 story R/C high rise building by developing the reinforcing details which can improve the seismic performance of high-strength (f'c=700㎏/㎠, fy=4000, 8000㎏/㎠) R/C beam-column joints. The reinforcing details which can make beam plastic hinging zones moved and spreaded from the column face is proposed to insure the ductile behavior of high-strength RC beam-column joints. The intermediate reinforcement which is vertically anchored by interlinking each intermediate reinforcements is proposed and tested to examine the mechanical performance of proposed details. Main variables are the shape of the intermediate reinforcements and yield strength of rebars. From the test results, the newly proposed intermediate reinforcement details can move and spread the beam plastic hinging zone about 1.0d from the column face.
In the recent years, rehabilitation of structures, strengthening and increasing the ductility of them under seismic loads have become so vital that many studies has been carried out on the retrofit of steel and concrete members so far. Bridge piers are very important members concerning rehabilitation, in which the plastic hinging zone is very vulnerable. Pier is usually confined by special stirrups predicted in the design procedure; moreover, fiber-reinforced polymers (FRP) jackets are used after construction to confine the pier. FRP wrapping of the piers is one of the most effective ways of increasing moment and ductility capacity of them, which has a growing application due to its relative advantages. In many earthquake-resistant bridges, reinforced concrete columns have a major defect which could be retrofitted in different ways like using FRP. After rehabilitation, it is important to check the strengthening adequacy by dynamic nonlinear analysis and precise modeling of material properties. If the plastic hinge properties are simplified for the strengthened members, as the simplified properties which FEMA 356 proposes for non-strengthened members, static nonlinear analysis could be performed more easily. Current paper involves this matter and it is intended to determine the plastic hinge properties for static nonlinear analysis of the FRP-strengthened circular columns.
본 연구의 목적은 반목하중을 받는 철근콘크리트 부재의 이력거동을 적절히 예측할 수 있는 해석모델을 구축하고 기존 연구자들의 실험결과를 분석하여 부재의 다양한 이력거동을 예측할 수 있는 이력모델을 제안하는데 있다. 이력모델의 구축에는 골조의 동적해석에 정량적으로 사용할 수 없는 변수들을 배제함으로써 6개 자유도를 갖는 평면 프레임의 비선형 동적해석에 적용가능한 해석요소를 개발하였다. 해석모델은 소성힌지부를 단일 스프링으로 치환한 분리선형요소 모델을 사용하였으며 부재의 길이방향 철근 배근상태에 따라 소성힌지부의 이동을 고려할 수 있도록 하였다. 기존 연구자들의 실험결과를 비교$\cdot$분석한 결과, 반복하중에 의해 나타나는 부재의 강성저하는 기본 핀칭계수, 부재의 연성비 및 항복강도비의 함수로 적절히 예측할 수 있었으며, 부재의 강도저하에 대해서는 횡보강근 간격비, 단면형상비를 고려한 새로운 개념의 강도감소계수를 제안하였다. 본 해석모델에 의해 계산한 부재의 에너지 소산능력을 실험결과와 약 10%~20% 내외의 오차를 나타냄으로써 본 해석결과의 타당성을 입증하고 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 해석모델은 반복하중을 받는 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 이력거동 해석에 사용 가능하다고 판단된다.
최근 철근콘크리트 건축물의 초고층화 추세에 따라 건축물의 설계시에 고강도의 건설재료, 부재단면의 축소, 직경이 큰 철근의 사용이 요구되고 있다. 이에 따라 구조물의 다른 부위에 비하여 접합부 영역의 응력 집중현상이 커지고, 철근콘크리트 구조물에 고강도 콘크리트를 적용하므로써 고정하중의 감소, 부재단면의 축소, 부재내력의 증대, 장 스팬 구조물의 축소 가능, 경제성의 향상을 가져올 수 있는 장점으로 인하여, 철근콘크리트 구조물에 고강도 콘크리트의 이용은 더욱 증대할 것으로 예상된다. 그러나 고강도콘크리트는 보통 콘크리트와 다른 특성, 특히 최대내력이후의 강도저하가 현저하고 파괴성상이 취성적인 성질을 지니고 있으므로 실제 구조물에 적용하기 앞서 구조물의 안전성 측면에서 부재 실험을 통하여 정확한 역학적 특성을 규명할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 반복 주기하중을 받는 고강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 거동을 파악하고, 접합부의 내진성능 개선을 위한 새로운 설계방법을 실제 초고층 철근콘크리트 건축물의 설계를 위한 기초 자료로 제시하였다.
모멘트골조는 건물 골조로 많이 사용되어 왔다. 현행 설계기준에서는 콘크리트모멘트 골조를 보통, 중간 특수 모멘트저항 콘크리트 골조 (OMRCF, IMRCF, SMRCF)로 분류하고 있다. 본 연구의 목적은 OMRCF와 IMRCF 기둥의 내진성능을 비교 평가하는 것이다. 이 목적을 위하여 3층 사무소 용도의 OMRCF와 IMRCF를 ACI 318 (2002)와 KCI (1999)을 따라 설계하였다. 이 연구에서 건물들은 모두 UBC (1997)에서 분류한 지진지역 1에 위치하는 것으로 가정하였다. 이 연구에서는 1층의 기둥을 고려하였는데 이는 1층이 지진 발생시 가장큰 횡력과 축력을 부담하기 때문이다. 8개의 2/3 축소모델 실험체를 제작하였다. 각 실험체는 각각 OMRCF 와 IMRCF 내부와 외부의 기둥 상부 하부를 모델링한 것이다. 유사정 적가력을 하였고 축력은 외부기둥실험체에는 변동축력을 내부기둥실험체에는 고정축력을 가력하였다. 본 연구결과에 따르면 겹침이음여부, 축력의크기, 기둥단부의 횡보강근은 기둥의 내진거동에 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 이러한 변수들은 서로 관련되어 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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