It is recently reported that bond failure can be initiated in the region where maximum bending moment and shear force is acted by accompanying shear deformation after flexural crack in full-scale RC beams strengthened by CFRP. Such a shear deformation effect causing bond failure is relatively little in the case of small-scale specimens. So, additional reinforcing details to the critical beam section where maximum moment and shear were acted is required to prevent the bond failure caused by the shear deformations. The U-type wrapping methods by CFRP to the critical beam section is proposed and tested in this paper. Also, the applicability of design bond strength derived from the tests of small-scale beam was investigated by the full-scale RC beam strengthened by CFRP.
Experimental study was conducted to investigate the flexural-shear behavior of hooked steel fiber reinforced high strength concrete (SFRHC) beams. Twenty beams with shear span-depth ratio of 1.45 were tested, of which variables were the contents of steel fiber with aspect ratio of 60, tension reinforcement ratio and concrete compressive of 60MPa and 80MPa. Test results has shown that shear failure of the beams were changed into flexural-shear failure or flexural failure according to increasing steel fiber content, that SFRHC with slump of 15cm over and fiber volume ratio of 1.5% was possible in practice, and that proper volume ratio of steel fiber was 1.5%.
Since the columns with flexure-shear failure have lower ductility than those with flexural failure, shear capacity curve models shall be applied as well as flexural capacity curve in order to determine ultimate displacement for seismic design or performance evaluation. In this paper, a modified shear capacity curve model is proposed and compared with the other models such as the CALTRANS model, Aschheim et al.'s model, and Priestley et al.'s model. Four shear capacity curve models are applied to the 4 full scale circular bridge column test results and the accuracy of each model is discussed. It may not be fully adequate to drive a final decision from the application to the limited number of test results, however the proposed model provides the better prediction of failure mode and ultimate displacement than the other models for the selected column test results.
Since the columns with flexure-shear failure have lower ductility than those with flexural failure, shear capacity curve models shall be applied as well as flexural capacity curve in order to determine ultimate displacement for seismic design or performance evaluation. In this paper, a proposed modified shear capacity curve model is compared with the other models such as the CALTRANS model, Aschheim et al.'s model, and Priestley et al.'s model. Four shear capacity curve models are applied to the 4 full scale and 7 small scale circular bridge column test results and the accuracy of each model is discussed. It may not be fully adequate to drive a final decision from the application to the limited number of test results, however the proposed model provides the better prediction of failure mode and ultimate displacement than the other models for the selected column test results.
Comparison of behaviour of shear connections by means of shear-connection strips (perfobond and comb-shaped strips) and headed studs under static and repeated loading, possible failure modes of concrete dowels and ways of the quantitative differentiation of some failure modes are described in the paper. The article presents a review of knowledge resulting from the analysis of shear-connection effects based on tests of perfobond and comb-shaped strips carried out in the laboratories of the Faculty of Civil Engineering of the Technical University of Kosice (TU of Kosice) in Slovakia and their comparison with results obtained by other authors.
This paper presents the results of tests performed on the transfer girders which have been generally used between upper walls and lower frames in the hybrid structures. The 8 specimens were designed using (1) ACI method, (2) strut-tie model, and (3) X-type shear reinforcement cage. The capacities of the specimens are in general larger than the design values except the one designed according to strut-tie model. The reason for this difference seems to be due to the arbitrary allocation of transferred shear force to the path of direct compression strut and the path of indirect strut and tie. The failure modes turn out toe be (1) shear failure at critical shear zone, (2) compressive concrete crushing in the diagonal strut in the shear zone of transfer girder, and (3) compressive concrete crushing in the corner of upper wall.
블록전단파괴는 인장부재의 한계상태에 해당하는 것으로 강구조물의 인장부재 또는 연결부 설계 시 주의를 요한다. 많은 연구 결과와 설계기준에서는 블록전단파괴에 대한 볼트 이음 방식의 영향을 고려하지 않고 있다. 본 연구에서는 볼트 이음 방식(지압이음과 마찰이음)이 블록전단파괴의 파괴모드와 파괴강도에 미치는 영향을 분석하고자 인장실험을 실시하였다. 실험결과의 분석으로부터 설계기준, 지압이음, 마찰이음에 따른 파괴모드의 차이를 제시하였으며 마찰이음에서 발생되는 마찰력으로 인한 블록전단파괴강도의 변화를 고찰하였다.
The mechanical behavior of the brittle material samples containing the internal and edge cracks are studied under direct shear tests. It is tried to investigate the effects of stress interactions and stress intensity factors at the tips of the pre-existing cracks on the failure mechanism of the bridge areas within these cracks. The direct shear tests are carried out on more than 30 various modeled samples each containing the internal cracks (S models) and edge cracks (E models). The visual inspection and a low power microscope are used to monitor the failure mechanisms of the tested samples. The cracks initiation, propagation and coalescences are being visualized in each test and the detected failure surfaces are used to study and measure the characteristics of each surface. These investigations show that as the ratio of the crack area to the total shear surface increases the shear failure mode changes to that of the tensile. When the bridge areas are fixed, the bridge areas in between the edge cracks have less strength than those of internal cracks. However, the results of this study show that for the case of internal cracks as the bridge area is increased, the strength of the material within the bridge area is decreased. It has been shown that the failure mechanism and fracture pattern of the samples depend on the bridge areas because as the bridge area decreases the interactions between the crack tip stress fields increases.
이 연구에서는 롯드 앵커에 강재 링을 추가한 고전단 링앵커의 전단실험을 바탕으로 강도평가 모델을 개발하였다. 고전단 링앵커의 전단강도는 콘크리트 압축강도의 3/4 제곱에 비례하여, 강-콘크리트 합성구조에 사용되는 전단연결재와 유사한 강도 특성을 발현하였다. 콘크리트 압축강도, 측면연단거리, 롯드 묻힘깊이를 고려한 단일 고전단 링앵커 전단강도 평가 모델을 개발하였다. 22개 실험결과와 비교한 결과 [실험값]/[예측값]의 평균이 1.01 변동계수 7.57%로 나타났다. 한면에 4개씩 총 8개의 고전단 링앵커에 대한 Push 실험을 수행하고, 개발된 전단강도 모델과 비교하였다. 다수의 고전단 링앵커 Push 실험 결과, 단일 고전단 링앵커와 유사하게 측면 연단거리 100 mm에서는 쪼갬파괴가 발생되고, 측면 연단거리 150 mm에서는 쪼갬파괴와 지압파괴가 혼합되어 발생하였다. 쪼갬 파괴가 발생된 경우, 가력방향으로 고전단 링앵커 간격이 측면 연단거리의 4배인 400 mm이면 파괴면이 독립적으로 발생되어, 앵커 사이 간섭이 발생되지 않았다. 지압 파괴가 발생된 경우, 지압파괴의 영향 길이가 150 mm 미만으로 가력방향으로 고전단 링앵커의 간격이 200 mm를 확보하면 앵커 사이 상호 간섭이 발생되지 않았다. 다수 고전단 링앵커 Push실험에 의한 전단강도는 이 연구에서 개발된 예측강도의 평균 98%가 발현되었다. 개발된 전단강도 모델이 다수의 고전 단 링앵커의 전단강도 예측에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
The shear resistance of RC beams is subject to the amount of shear-reinforcing bars ($p_w$) and yield strength ($f_{wy}$) as well as their interactive influence ($p_wf_{wy}$). Thus, it is reasonably expected that high-strength steel bars can greatly reduce the necessary amount of shear-reinforcing bars. On the other hand, although the bond strength is influenced by the amount of shear reinforcing bars, it is not affected by the yield strength. Thus, there is often an issue that bond failure occurs before shear failure depending on the arrangement of shear reinforcing bars. It is a common practice to set sub-ties for the transverse confinement of the main re-bars as a method to prevent the bond failure. However, it can also become a factor in decreased work efficiency due to the complexity of the construction. This study experimented with simultaneous use of high-strength transverse reinforcing bars ($f_{wy}=800MPa$) and U-shaped transverse reinforcing bars of regular strength ($f_{wy}=300MPa$) in an attempt to decrease the necessary quantity of shear reinforcing bars. The effect of this attempt was investigated through fundamental experimental research in terms of the improvement in shear resistance and bond strength as well as the ease of construction.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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