• 제목/요약/키워드: steel fiber reinforced concrete (SFRC)

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2방향 슬래브의 성능 향상을 위한 집중 배근된 FRP 바의 적용 (Application of Concentrated FRP Bars to Enhance the Capacity of Two-Way Slabs)

  • 이주하;양준모;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.727-734
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    • 2007
  • 철근과 fiber-reinforced polymer (FRP)의 물리적, 역학적 특성의 차이 및 슬래브 상부 보강재의 기둥 인접부 집중 배근, 그리고 기둥 인접부 슬래브에 강섬유 콘크리트 (SFRC)의 타설 등에 따른 2방향 슬래브의 펀칭 전단 거동에 대한 효과를 평가하였다. 펀칭 전단강도, 강성, 연성, 변형률 분포 그리고 균열 제어 성능 등을 파악하였다. 실험 결과 기둥 인접부의 슬래브에 집중 배근을 하거나 SFRC를 타설하는 것은 glass fiber-reinforced polymer (GFRP) 바로 보강된 슬래브의 펀칭 전단 거동을 향상시켰다. 기둥 인접 구역에 집중 배근된 슬래브의 실험 결과를 다양한 설계기준과 타 연구자에 의해 제안된 예측식과 비교하였으며, 집중 배근으로 인한 이점을 예측식에 반영할 수 있도록 집중 배근된 슬래브의 철근비를 산정하는 합리적인 방법도 제안하였다.

강섬유콘크리트구조물의 다양한 동적거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation on Dynamic Behavior of Steel Fiber Reinforced Concrete Structures)

  • 강보순
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.431-439
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    • 2010
  • 강섬유콘크리트는 터널의 숏크리트와 산업슬래브포장과 같은 적용 분야에서는 벌써 주목할 정도로 성공적인 반면에 일반적인 건설실무에서는 적용가능성이 주로 경제적인 이유로 해서 지금 까지는 부분적으로 제한되었다. 동적하중을 받는 특수한 분야 예를 들면 충격하중, 지진하중 및 철도의 피로하중등과 같은 동적하중이 작용하는 구조물에 대해서는 흥미로운 가능성을 열어 놓고 있다. 따라서 연구에서는 저자 연구소에서 수행한 다양한 동하중을 받는 구조물에 강섬유콘크리트를 적용할 수 있도록 강섬유콘크리트의 에너지 감쇠, 충격특성 및 피로거동 등을 실험적으로 수행한 연구결과로 보여준다.

강섬유보강 콘크리트와 일반 콘크리트 합성보의 전단강도 (Shear Strength of Steel Fiber Concrete - Plain Concrete Composite Beams)

  • 김철구;박홍근;홍건호;강수민
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.501-510
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    • 2015
  • 최근 프리캐스트 콘크리트에 현장타설 콘크리트를 타설하는 복합화 공법의 사용이 증가하고 있다. 강섬유 콘크리트는 습식공법에서는 시공성 문제로 적용이 어렵지만, 공장에서 선 제작이 이뤄지는 프리캐스트 부재에는 충분히 사용 가능하다. 강섬유 콘크리트가 복합화 공법에 사용되면 서로 재료적 특성이 다른 강섬유 콘크리트와 일반 콘크리트 합성단면의 전단강도 산정법이 문제가 되고 있다. 하지만 현행 기준은 명확한 기준을 제시하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 강섬유 콘크리트가 사용된 합성 부재의 전단강도 실험을 통해 강섬유 콘크리트가 합성단면의 전단강도에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 변수로는 합성단면적비와 전단철근비를 고려하였다. 실험결과를 살펴보면, 강섬유가 인장대에 보강된 경우 강섬유 보강 단면적에 비례하여 전단강도가 증가하였다. 하지만 강섬유의 영향으로 인해 계면에서 수평전단파괴가 쉽게 발생하기 때문에 최소 수평전단철근이 반드시 필요하다.

고강도 콘크리트와 강섬유 보강 콘크리트의 장기거동 특성에 관한 상관관계 연구 (An experimental study on the relationship between SFRC and HSC at long-term response.)

  • 서종명;이주하;윤영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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    • pp.317-320
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    • 2005
  • In recent years, according to the development of construction technique, the constructions of longer span bridges, taller buildings, deeper offshore structures, and other megastructures are calling for construction materials with increasingly improve properties. So, the demand for high-strength concrete(HSC) have been increased and many new structures have been built using HSC with the compressive strength about 100MPa. However, it is well-known that as the strength of concrete increases, concrete becomes more brittle. Recent studies, however, shown that the brittleness of HSC can be improved by adding some fibers to the concrete. Especially steel fiber reinforced concrete(SFRC) can be used in this case. Many research works have shown that SFRC results in better crack and deflection control, higher shear strength, improved fatigue performance, increased impact strength, reformed flexural strength, advanced fracture toughness and enhanced postcracking resistance. So, this is a study on the long-term response of SFRC applied to HPC about 40MPa. Therefore, in this study, the test results of twenty-six high-strength concrete specimens and steel fiber-reinforced concrete specimens, with steel fiber content of 1 $\%$ by volume were presented. And the results are analyzed by using of the factors of time, mix properties, humidity/temperature, and loading conditions.

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Stress-strain relationships for steel fiber reinforced self-compacting concrete

  • Aslani, Farhad;Natoori, Mehrnaz
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제46권2호
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    • pp.295-322
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    • 2013
  • Steel fiber reinforced self-compacting concrete (SFRSCC) is a relatively new composite material which congregates the benefits of self-compacting concrete (SCC) technology with the profits derived from the fiber addition to a brittle cementitious matrix. Steel fibers improve many of the properties of SCC elements including tensile strength, toughness, energy absorption capacity and fracture toughness. Modification in the mix design of SCC may have a significant influence on the SFRSCC mechanical properties. Therefore, it is vital to investigate whether all of the assumed hypotheses for steel fiber reinforced concrete (SFRC) are also valid for SFRSCC structures. Although available research regarding the influence of steel fibers on the properties of SFRSCC is limited, this paper investigates material's mechanical properties. The present study includes: a) evaluation and comparison of the current analytical models used for estimating the mechanical properties of SFRSCC and SFRC, b) proposing new relationships for SFRSCC mixtures mechanical properties. The investigated mechanical properties are based on the available experimental results and include: compressive strength, modulus of elasticity, strain at peak compressive strength, tensile strength, and compressive and tensile stress-strain curves.

철도하중에 대한 철근 콘크리트와 강섬유 보강 철근 콘크리트 전단이음부의 피로거동에 관한 실험적 연구 (Study on the Fatigue Behavior of a Joint between RC and SFRC Subjected to Shear)

  • 강보순
    • 한국철도학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.194-202
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    • 2000
  • Fatigue behavior of shear joints between the combined reinforced concrete(RC) and the reinforced steel fiber concrete(SFRC) specimens has been experimentally investigated. Experimental parameters used are the amount of steel fiber and the type of shear joint. Six specimens have been tested under static load, and eight specimens have been subjected to the fatigue load in a range of 50 % and 5 % of the ultimate static load. The purpose of this research is to propose an empirical formula for fatigue shear behavior of the combined RC and SFRC structures on the basis of experimental result. It can be observed from experimental results that addition of steel fibers to concrete specimen increases the static ultimate load by approximately 25 %, enhances the fatigue behavior, and also reduces vertical and lateral displacements at the shear joint for a given load cycle after the occurrence of first crack.

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강섬유 보강 철근콘크리트 연속보의 신뢰성 해석 (Reliability Analysis of Steel Fiber Reinforced Concrete Continuous Beams)

  • 유한신;장화섭;곽계환
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.443-449
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    • 2004
  • 최근 콘크리트 균열선단에서 균열의 발생을 억제하거나 균열 발생시 균열폭을 제어하고 일정부분 하중저항 능력을 향상시킬 목적으로 다양한 형태의 강섬유(Steel Fiber)를 혼입하는 방법이 개발되어 사용되고 있다. 강섬유 보강 철근콘크리트보(SFRC; Steel Fiber Reinforced Concrete)의 복잡한 파괴역학적 성질에 의한 불확실성 통이 내재되어 있다. 본 연구에서는 SFRC보의 불확식성을 고려하는 신뢰성 해석을 수행하였다. 이를 위해 강도 한계상태모형을 제시하였고, 한계상태함수에 포함된 각종 확률변수들에 대한 통계적 특정값을 국내외 관련 문헌을 근거하여 수집, 제시하였다. 향후 추가적인 관련정보가 수집되면 보다 개선된 통계적 특성값을 제공 할 수 있도록 Blayseian Updating 기법을 사용하여 실험결과로부터 불확실성을 개선하는 과정을 제시하였다. 뿐만 아니라 피로신뢰성의 해석을 위해 피로파괴확률식을 제안하고 필요한 통계적 특성 값을 제시하였다.

Shear strength prediction for SFRC and UHPC beams using a Bayesian approach

  • Cho, Hae-Chang;Park, Min-Kook;Hwang, Jin-Ha;Kang, Won-Hee;Kim, Kang Su
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제74권4호
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    • pp.503-514
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    • 2020
  • This study proposes prediction models for the shear strength of steel fiber reinforced concrete (SFRC) and ultra-high-performance fiber reinforced concrete (UHPC) beams using a Bayesian parameter estimation approach and a collected experimental database. Previous researchers had already proposed shear strength prediction models for SFRC and UHPC beams, but their performances were limited in terms of their prediction accuracies and the applicability to UHPC beams. Therefore, this study adopted a statistical approach based on a collected database to develop prediction models. In the database, 89 and 37 experimental data for SFRC and UHPC beams without stirrups were collected, respectively, and the proposed equations were developed using the Bayesian parameter estimation approach. The proposed models have a simplified form with important parameters, and in comparison to the existing prediction models, provide unbiased high prediction accuracy.

강섬유보강 콘크리트의 휨피로 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flexural Fatigue Behavior of SFRC)

  • 최의규;이봉학;윤영구;이주형
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.62-65
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    • 2000
  • Potentially significant engineering advantages can be gained by the incorporation of steel fibers in tension-weak concrete. A variety of tests have been developed to measure and quantify the improvements achievable in steel fiber reinforced concrete. An objective of the study is to experimentally investigate the flexural fatigue behavior of steel-reinforced concrete with a experimental variables such as steel fiber types. To predict the behavior of steel reinforced structural componets under fatigue conditions.

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Structural performance of reinforced concrete wall with boundary columns under shear load

  • Chu, Liusheng;He, Yuexi;Li, Danda;Ma, Xing;Cheng, Zhanqi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제76권4호
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    • pp.479-489
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    • 2020
  • This paper proposed a novel form of reinforced concrete (RC) shear wall confined with boundary columns. The structural effect of applying steel fiber reinforced concrete (SFRC) in the wall-column systems was studied. Three full-scale wall samples were constructed including two RC wall-RC column samples with different stirrup ratios and one RC wall-SFRC column sample. Low frequency cyclic testing was carried out to investigate the failure modes, hysteretic behavior, load-bearing capacity, ductility, stiffness degradation and energy dissipation. ABAQUS models were set up to simulate the structural behavior of tested samples, and good agreement was achieved between numerical simulation and experimental results. A further supplementary parametric study was conducted based on ABAQUS models. Both experimental and numerical results showed that increasing stirrup ratio in boundary columns did not affect much on load bearing capacity or stiffness degradation of the system. However, applying SFRC in boundary columns showed significant enhancement on load bearing capacity. Numerical simulation also shows that the structural performances of RC wall-SFRC column system were comparable to a wall-column system fully with SFRC.