• 제목/요약/키워드: reinforced concrete (RC) columns

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적층단면법을 토대로한 철근콘크리트 보 해석에서의 부착슬립효과 (Bond-Slip Effect in Analysis of RC Beams Using Layered Section Method)

  • 곽효경;김진국
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.65-68
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    • 2005
  • An analytical procedure to analyze reinforced concrete (RC) frame subject to cyclic as well as monotonic loadings is proposed on the basis of the layered section method. In contrast to the classical nonlinear approaches adopting the perfect bond assumption, the bond-slip effect along the reinforcing bar is quantified with the force equilibrium and compatibility condition at the post-cracking stage and its contribution is implemented into the reinforcing. The advantage of the proposed analytical procedure, therefore, will be on the consideration of the bond-slip effect while using the classical layered section method without additional consideration such as taking the double nodes. Through correlation studies between experimental data and analytical results, it is verified that the proposed analytical procedure can effectively simulate the cracking behavior of RC beams, columns and Frame accompanying the stiffness degradation caused by the bond-slip.

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SMA Wire를 이용한 주철근 겹침이음된 RC 교각의 내진 보강 연구 (Seismic Retrofit of RC Columns with Lap-Spliced Longitudinal Rebars Wrapping by SMA Wires)

  • 박용권;이연훈;양동욱;임현식;정영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.129-130
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    • 2010
  • 내진설계가 도입되지 않은 1992년 이전에 설계 시공된 교량 교각의 경우 소성힌지구간에 충분한 횡구속이 되지 않은 상태에서 주철근 겹침 이음을 가지고 있는 것이 대부분이다. 이 연구는 주철근 겹침이음 교량 교각의 소성힌지구간을 형상기억합금 (SMA) 와이어로 보강하여 내진 성능 향상을 조사하였다. 준정적 (Quasi-Static) 실험 방법에 의하여 철근콘크리트 교각의 내진 성능을 평가하였다.

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반복하중을 받는 RC기둥의 비선형 해석을 위한 모멘트-곡률 관계의 개발 (Nonlinear Analysis of RC Columns under Cyclic Loading Based on Moment-Curvature Relationship)

  • 곽효경;김선필
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.3-11
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    • 2002
  • A moment-curvature relationship to simulate the behavior of reinforced concrete (RC) columns under cyclic loading is introduced. Unlike previous moment-curvature models and the layered section approach, the unposed model takes into account the bond-slip effect by using a monotonic moment-curvature relationship constructed on the basis of the bond-slip relation and corresponding equilibrium equation at each nodal point. In addition, the use of curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel gives more exact numerical result. The pinching enact caused by axial force is considered with an assumption that the absorbing energy corresponding to any deformation level maintains constant regardless of the magnitude of applied axial force. The advantages of the proposed model, comparing tn layered section approach, may be on the reduction in calculation time and memory space in case of its application to large structures.. Finally, correlation studies between analytical results and experimental studies are conducted to establish the validity of the proposed mood.

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탄소섬유쉬트로 구속된 RC 기둥의 일축압축 거동 (Uniaxial Compression Behavior of RC Columns Confined by Carbon Fiber Sheet Wraps)

  • 한상훈;홍기남
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.207-216
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    • 2005
  • CFS로 둘러싸서 외부에서 구속하는 방법은 정적 혹은 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥을 보강하는데 매우 효과적이다. 이러한 CFS 보강법의 신뢰성 있고 경제적인 설계를 위해서는 정확한 CFS 구속콘크리트의 응력-변형률 모델이 필요하게 된다. 본 연구에서는 사각단면을 갖는 단주 RC 기둥에 대해서 일축압축 실험을 실시하였다. CFS 면적비와 띠철근 면적비가 CFS로 구속된 콘크리트의 응력-변형률관계에 대한 구속 효과를 평가하기 위한 실험변수로서 고려되었다. 실험결과를 기초로 CFS로 구속된 콘크리트에 대한 새로운 응력-변형률 모델을 제안하였다. 제안 모델에서는 파괴 시 CFS에 발생하는 변형률을 계산하기 위한 방법이 검토되었으며 적절하게 고려되었다. 그 결과, 제안모델은 실험결과를 정확하게 예측하였다.

Effect of rapid screening parameters on seismic performance of RC buildings

  • Ozmen, Hayri B.;Inel, Mehmet
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제62권4호
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    • pp.391-399
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    • 2017
  • This study investigates the effects of soft story, short columns, heavy overhangs, pounding, and construction and workmanship quality parameters on seismic response of reinforced concrete buildings through nonlinear static and dynamic procedures. The accounted parameters are selected for their common use in rapid screening of RC buildings. The 4- and 7-story buildings designed according to pre-modern codes are used to reflect majority of the existing building stock. The relative penalty scores are employed in this study to evaluate relative importance of certain irregularities in the existing rapid seismic assessment procedures. Comparison of relative scores for the irregularities considered in this study show that the overall trend is similar. The relatively small differences may be accounted for regional construction practices. It is concluded that initial-phase seismic assessment procedures based on architectural features yield in somewhat similar results independent of their bases. However, the differences in the scores emphasize the proper selection of the method based on the regional structure characteristics.

FRP 횡보강근을 이용한 RC 교각의 내진성능 평가 실험 (Experimental Evaluation for Seismic Performance of RC Bridge Piers with FRP Confinement)

  • 정영수;박진영;박창규;서진원
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.377-384
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    • 2003
  • Recently, there are much concerns about new and innovative transverse materials which could be used instead of conventional transverse steel in reinforced concrete bridge piers. FRP materials could be substituted for conventional transverse steel because of their sufficient strength, light weight, easy fabrication, and useful applicability to any shapes of pier sections, such as rectangular or circular sections. The objective of this research is to evaluate the seismic performance of reinforced concrete bridge pier specimens with FRP transverse reinforcement by means of the Quasi-Static test. In the first task, test columns were made using FRP rope, but these specimens appeared to fail at low displacement ductility levels due to insufficient confinement of strand extension itself. Therefore, the second task was to evaluate the seismic performance of test specimens transversely confined with FRP band. Although FRP banded specimens showed lower seismic performance than the specimen with spiral reinforcing steel, it satisfied with the response modification factor, 3, required for the single column of Korea bridge roadway design code. It was concluded that FRP band could be efficiently substituted for conventional reinforcing steel.

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이축반복하중을 받는 2주형 철근콘크리트 교각의 실험거동 (Experimental Behavior of Reinforced Concrete Column-Bent Piers under Bidirectional Repeated Loading)

  • 박창규;이범기;송희원;정영수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권1호통권41호
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    • pp.17-24
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    • 2005
  • 기존의 RC 교각에 대한 내진성능 연구는 실험여건상 일방향 반복하중을 받는 단주교각에 집중되어 있었다. 그러나 고속도로상의 교각은 대다수가 다주교각으로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 국내고속도로에서 많이 사용되고 있는 2주형 교각에 대한 이축지진하중에서의 지진응답을 실험적으로 조사하였다. 실험체는 지름 400mm, 높이 2,000mm인 2주형 원형 교각 4기를 제작하였으며, $0.1f_{ck}A_g$크기의 축방향 하중작용하에서 횡방향 하중을 이축으로 교번반복 재하하였다. 실험변수는 횡구속 철근비와 주철근 겹침이음으로서 기존 단주에 대한 연구결과와 유사하게 이들 실험변수들은 교각의 내진성능에 상당한 영향을 미치고 있었다. 또한 동일하게 설계된 일축하중을 받는 단주와 이축하중을 받는 다주의 내진성능을 비교한 결과 단주의 경우 손상이 하부 소성힌지 한 곳에 집중된 반면 다주의 경우 교축직각방향 하중으로 인하여 손상이 상ㆍ하부 두 곳으로 분산되어 나타났다.

직접변위기반설계법에 의한 철근콘크리트 기둥의 FRP 피복보강 내진성능설계법의 개발 (Development of Performance-Based Seismic Design of RC Column Retrofitted By FRP Jacket using Direct Displacement-Based Design)

  • 조창근
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.105-113
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    • 2007
  • 본 연구에서는, 기존 철근 콘크리트 구조물에 적용된 직접 변위-기반 설계법을 적용 FRP 피복 보강된 성능개선 콘크리트 부재에 대한 정밀 비선형 휨 해석 및 내진성능설계의 구체적 알고리즘을 제시하였다. 비선형 휨 해석의 정밀 예측을 위하여 콘크리트 및 FRP 복합재료의 다축 구성관계를 고려하였으며, Chopra 등 (1999)이 제안한 직접 변위-기반 설계법(DDM)을 개선하여 철근콘크리트 기둥에 대한 성능개선을 위한 FRP 피복 보강을 위한 성능설계 알고리즘을 제시하였다. 제시된 직접 변위-기반 설계법은, 변위계수법과 비교하여, 비선형 거동이 큰 경우에도 목표 변위 성능 값에 대한 정확한 추정을 해준다. 이는 변위계수법이 항복 이전의 유효탄성계수를 사용하는 반면, 직접 변위-기반 설계법은 유효탄할선탄성계수를 고려하고 있어, 목표 변위에 따른 성능설계 평가에 있어서 보다 높은 연성비의 거동을 반영하고 있기 때문인 것으로 평가된다.

비내진상세를 가지는 철근콘크리트 기둥의 정량적 손상도 평가 기준 (Quantitative Damage Index of RC Columns with Non-seismic Details)

  • 김경민;오상훈;최광용;이정한;박병철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.11-20
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    • 2013
  • 5층 이하 비내진상세를 가지는 철근콘크리트 건축물의 지진시 긴급 위험도 평가를 위한 부재의 정량적 손상도 평가 기준을 제시하기 위하여 실대형 크기의 철근콘크리트 1층 1경간 골조 실험체의 정적실험을 실시하였다. 실험결과, 실험체는 기둥의 휨항복후 전단파괴에 의하여 파괴되었으며, 기둥과 접합부에 균열, 압괴 등의 손상이 발생한 반면, 보에는 균열 등의 손상이 거의 발생하지 않았다. 이와 같이 비내진상세를 가지며 휨항복후 전단파괴하는 철근콘크리트 기둥의 손상도를 5단계로 분류하고 손상단계별 한계상태를 평가하기 위한 정량적 기준으로서 지진시 상대적으로 측정이 용이한 잔류 층간변형각과 잔류 균열폭을 이용하였다. 손상한계상태의 잔류 층간변형각 및 잔류 균열폭은 실험결과에 따른 손상한계상태의 최대 층간변형각과의 관계에 의하여 결정하였으며, 한계 최대 층간변형각은 실험결과에 의한 부재의 하중-변형 관계 및 손상발생 현황을 바탕으로 결정하였다. 한계 잔류 층간변형각은 해당 최대 층간변형각에 의한 잔류 층간변형각 중의 최대값 이상이 되도록 하였으며, 한계 잔류 균열폭은 해당 최대 층간변형각에 의한 잔류 전단균열폭의 최소값 및 잔류 휨균열폭의 평균값으로 결정하였다. 한편, 본 논문을 통하여 제시한 손상한계상태의 잔류 층간변형각과 잔류 균열폭은 지진으로 동일한 부재 변형이 발생할 경우 내진설계가 실시된 부재를 대상으로 하는 국외 손상도 평가 기준에 의한 값보다 작은 것으로 나타났다.

Seismic retrofit of a steel-reinforced concrete hospital building using continuous energy-dissipative steel columns

  • Massimiliano Ferraioli;Biagio Laurenza;Angelo Lavino;Ciro Frattolillo;Gianfranco De Matteis
    • Steel and Composite Structures
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    • 제47권4호
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    • pp.467-488
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    • 2023
  • Seismic retrofit of an existing steel-reinforced concrete hospital building that features innovative use of a continuous energy-dissipative steel column (CEDC) system is presented in this paper. The special system has been adopted to provide an efficient solution taking into account the difficulties of applying traditional intervention techniques to minimize the impact on architectural functionality and avoid the loss of building function and evacuation during the retrofit implementation. The lateral stiffness and strength of the CEDC system were defined based on the geometric and mechanical properties of the steel strip dampers. The hysteretic behavior under cyclic loadings was defined using a simplified numerical model. Its effectiveness was validated by comparing the results of full-scale experimental data available from the literature. All the main design considerations of the retrofitting plan are described in detail. The effectiveness of the proposed retrofitting system was demonstrated by nonlinear time-history analyses under different sets of earthquake-strong ground motions. The analysis results show that the CEDC system is effective in controlling the deformation pattern and significantly reducing damage to the existing structure during major earthquakes.