조적조 건축물은 국내 소규모 주택의 많은 부분을 차지하지만 취성적 거동 및 낮은 연성능력으로 현재에는 사용빈도가 많이 낮아졌다. 그럼에도 불구하고 조적조 건축물의 낮은 건축비, 재료의 친환경성은 국외를 중심으로 새롭게 각광 받으면서 구조적 단점을 해결하고자 많은 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 조적벽체 및 교차부 실험체를 제작하여 신축줄눈 유 무에 따른 구조적 거동의 차이를 확인하고, 연결철물 (스틸플레이트, 스테인리스 트위스트바) 삽입에 따른 보강효과를 검증하였다. 실험결과를 통해 스틸플레이트를 삽입한 실험체는 내력이 증가되어 실험체의 강성이 향상되었으며, 스테인리스 트위스트바를 삽입한 실험체는 연성능력이 향상되어 취성파괴가 발생하지 않아, 연결철물 삽입에 따른 보강효과는 우수한 것으로 나타났다.
In the present study, exterior beam column sub-assemblages are designed in accordance with the codal stipulations prevailed at different times prior to the introduction of modern seismic provisions, viz., i) Gravity load designed with straight bar anchorage (SP1), ii) Gravity load designed with compression anchorage (SP1-D), iii) designed for seismic load but not detailed for ductility (SP2), and iv) designed for seismic load and detailed for ductility (SP3). Comparative seismic performance of these exterior beam-column sub-assemblages are evaluated through experimental investigations carried out under repeated reverse cyclic loading. Seismic performance parameters like load-displacement hysteresis behavior, energy dissipation, strength and stiffness degradation, and joint shear deformation of the specimens are evaluated. It is found from the experimental studies that with the evolution of the design methods, from gravity load designed to non-ductile and then to ductile detailed specimens, a marked improvement in damage resilience is observed. The gravity load designed specimens SP1 and SP1-D respectively dissipated only one-tenth and one-sixth of the energy dissipated by SP3. The specimen SP3 showcased tremendous improvement in the energy dissipation capacity of nearly 2.56 times that of SP2. Irrespective of the level of design and detailing, energy dissipation is finally manifested through the damage in the joint region. The present study underlines the seismic deficiency of beam-column sub-assemblages of different design evolutions and highlights the need for their strengthening/retrofit to make them fit for seismic event.
본 연구는 재생 PET 섬유의 구조보강성능을 규명하기 위한 연구의 일환으로 수행되었다. 재생 PET 섬유의 구조보강성능을 규명하기 위하여 철근 콘크리트 슬래브 부재를 제작하여 휨 성능을 수행하고 기존 합성섬유인 PP 섬유와 합성섬유를 혼입하지 않은 Plain 시편과 비교하였으며, 또한 섬유의 혼입율에 따른 거동을 평가하였다. 실험결과 압축강도는 섬유의 혼입율이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며 감소 비율은 약 2~7%정도로 나타났다. 휨 실험결과로부터 Plain 시편의 극한성능이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 에너지 흡수 능력과 연성지수는 재생 PET 섬유를 0.5% 혼입한 시편이 가장 우수한 것으로 평가되었다. 보 시편에 적용한 경우에는 Plain 시편에 비해 연성능력 뿐 아니라 극한성능도 증가되는 것으로 나타났으나 슬래브 시편의 경우 연성능력은 증가되나 극한성능이 감소하는 것을 확인 할 수 있어 보 시편에 비해 상대적으로 보강효과가 적게 나타나고 있다. 따라서 슬래브 구조물에 적용할 경우에는 배합과 혼입량을 적절히 사용해야 할 것으로 사료된다.
The influence of masonry infills with eccentric openings on the seismic performance of reinforced concrete (r/c) frames that were designed in accordance with current code provisions are investigated. Eight 1/3-scale, single-story, single-bay frame specimens were tested under cyclic horizontal loading up to a drift level of 4%. In all examined cases the shear strength of columns was higher than the cracking shear strength of solid infill. The parameters investigated include the shape and the location of the opening. Assessment of the behavior of the frames is also attempted, based on the observed failure modes, strength, stiffness, ductility, energy dissipation capacity and degradation from cycling loading. Based on these results there can be deduced that masonry infills with eccentrically located openings has been proven to be beneficial to the seismic capacity of the bare r/c frames in terms of strength, stiffness, ductility and energy dissipation. The location of the opening must be as near to the edge of the infill as possible in order to provide an improvement in the performance of the infilled frame.
콘크리트 충전 강관 기둥은 동일 단면의 비충전 강관 기둥에 비해 압축 내력이 우수하며 충전 콘크리트에 의한 강성의 향상, 국부좌굴 보강 효과에 의한 인성의 향상 등과 같은 구조적으로 우수한 점이 많다. 그러나. 강관과 충전 콘크리트의 상호작용 효과, 응력 분담율, 콘크리트의 파괴 양상 등에 대해서는 불분명한 점들이 많다. 본 연구는 일련의 실험을 통하여 고강도 콘크리트 충전 강관 기둥에 대해 재하 조건에 따른 구조적인 거동 특성에 대해 고찰하였다. 특히, 본 연구에서는 재하조건에 따른 강관과 콘크리트의 응력 분담율, 충전 콘크리트의 파괴 양상등에 대해 조사 하였다.
Astarlioglu, Serdar;Memari, Ali M.;Scanlon, Andrew
Structural Engineering and Mechanics
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제10권4호
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pp.405-426
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2000
Two approximate methods based on mechanism analysis suitable for seismic assessment/design of structural concrete are reviewed. The methods involve use of equal energy concept or equal displacement concept along with appropriate patterns of inelastic deformations to relate structure's maximum lateral displacement to member and plastic deformations. One of these methods (Clough's method), defined here as a ductility-based approach, is examined in detail and a modification for its improvement is suggested. The modification is based on estimation of maximum inelastic displacement using inelastic design response spectra (IDRS) as an alternative to using equal energy concept. The IDRS for demand displacement ductilities are developed for a single degree of freedom model subjected to several accelerograms as functions of response modification factor (R), damping ratios, and strain hardening. The suggested revised methodology involves estimation of R as the ratio of elastic strength demand to code level demand, and determination of design base shear using $R_{design}{\leq}R$ and maximum displacement, determination of plastic displacement using IDRS and subsequent local plastic deformations. The methodology is demonstrated for the case of a 10-story precast wall panel building.
Five reinforced concrete rigid frame and masonry infilled wall and cut off type masonry infilled wall were constructed and tesed during vertical and cycle loads simultaneously. Experimental programs were accomplished to evaluate the structural performance of test spcimens, such as the hysteretic behavior, the maximum horizontal strength, crack propagation, and ductility etc. Test variables are hoop reinforcement ratio and masonry infilled wall with on without. All the specimens were modelling in one-third scale size.
In this dissertation, experimental research was carried out to study the hysteretic behavior of reinforced concrete frame designed by high performance techniques, using carbon fiber plate, diagonal bracing system with or without steel frame. Experimental programs were carried to evaluate the structural performance of such test specimens, such as the hysteretic behavior, the maximum horizontal strength, crack propagation, and ductility etc. Specimens(RFCP, RFXB, RFXB-F), designed by the improvement of earthquake-resistant performance, were attained more load-carrying load-carrying capacity stable hysteretic behavior.
본 연구의 목적은 기둥의 내진성능을 개선하기 위한 연구로서, 섬유-강판이 복합된 보강재를 사용하여 보강기둥의 내력특성을 연구하였다. 이용 가능한 복합판의 보강량을 선정하고, 기존의 탄소섬유와 강판으로 보강한 기둥과 함께 밴드형 보강실험체를 제작하여 일정축력을 받는 기둥에 반복횡하중을 가하여 하중, 변의 및 연성도를 조사하였다. 내진성능의 척도가 되는 변위연성도, 에너지연성도, 누적소산에너지 및 감쇠비를 비교하여 복합판을 사용한 부재의 내력특성을 평가하였다. 연구결과, 복합판을 사용하여 기둥을 보강할 경우에도 다른 보강방법과 같이 양호한 내진성능을 확보할 수 있었다. 또한, 밴드형식으로 보강한 보강실험체의 연성능력은 모두 양호한 편이나, 최대하중 증가를 위해서는 일정량 이상의 보강량이 필요한 것으로 나타났다. 연성도 평가로는 에너지연성도가 변위연성도에 비하여 보강기둥의 연성능력을 잘 나타내었다.
Before incorporating the earthquake-resistance design in design standard (1988) in South Korea, most of existing residential buildings were built without having lateral resistance capacity in addition to their structural peculiarity, such as exterior stair ways, exterior elevator room. For these reasons, the demands on retrofitting research for existing buildings arise recently and many retrofitting methods are proposed. These tasks are important to reduce the enormous economic loss and environmental issues. As the main purpose, this study was intended to examine the performance improvement in terms of ductility and strength in the wake of retrofitting and to suggest retrofitting details.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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