• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
• /
• pp.596-601
• /
• 2008

This paper presents how to develop visual design tools for construction of strut-and-tie models(S (STM). STMs have shown internal force flows for dimensioning and proportioning of D-regions of reinforced concrete structures. In order to select an appropriate strut-and-tie model some interactive graphic tools are necessary to help designers compare alternatives by changing the geometry of initial STM. This study proposes to use force polygons representing the equilibrium state of STM. The change of STM dynamically shows change of force magnitudes by force polygon. Once the geometry of STM is determined the detailing design process is required in the next procedure.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
• /
• pp.540-543
• /
• 2004

In this study, the validity of the grid softened strut-tie model method suggested for concrete member analysis is examined through the ultimate strength evaluation of the reinforced concrete beams. The evaluated results of ultimate strength by the grid softened strut-tie model method were compared with those by the ACI 318-02 and the modified compression field theory, and European codes.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.102-105
• /
• 2003

The effect of the external balance strut on the wind tunnel model is investigated with simplified geometries. For this study, flat plate and elliptic wing are simulated with and without a cylinder. Pressure and wall shear stress distribution are analyzed to understand the effect of the cylinder.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.453-458
• /
• 2001

This paper presents the procedure to find the hysteresis loop of RC member using a modified strut-and-tie model. The forces and displacements at critical points, that are initial yielding point, target displacement point, unloading elastic limit, and reloading point after pinching, are investigated with the strut-and-tie models. Using bond-slip relationship, the elastic behavior of tie element is determined. The plastic flow behavior after flexural yielding is expressed by changing the location of longitudinal strut. Determination of pinching effect completes the initial hysteresis loop, assuming that the behavior of the opposite direction is symmetrical form.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제43권6호
• /
• pp.711-724
• /
• 2012

The goal of this study is to conceptually orientate optimized layouts of outrigger belt trusses which are in widespread use today in the design of tall buildings by strut-and-tie truss models utilizing a topology optimization method. In this study unknown strut-and-tie models are realized by using a typical SIMP method of topology optimization methods. In tradition strut-and-tie model designs find the appropriate strut-and-tie trusses along force paths with respect to elastic stress distribution, and then engineers or designers determine the most proper truss models by experience and intuition. It is linked to a trial-and-error procedure based on heuristic strategies. The presented strut-and tie model design by using SIMP provides that belt truss models are automatically and robustly produced by optimal layout information of struts-and-ties conforming to force paths without any trial-and-error. Numerical applications are studied to verify that outrigger belt trusses for tall buildings are optimally chosen by the proposed method for both static and dynamic responses.

• Computers and Concrete
• /
• 제20권3호
• /
• pp.329-338
• /
• 2017

A new simple and practical strut-and-tie model (STM) for predicting the shear strength of RC pile caps is proposed in this paper. Two approaches are adopted to take into account the concrete softening effect. In the first approach, a concrete efficiency factor based on compression field theory is employed to determine the effective strength of a concrete strut, assumed to control the shear strength of the whole member. The second adopted Kupfer and Gerstle's biaxial failure criterion of concrete to derive the simple nominal shear strength of pile caps containing the interaction between strut and tie capacity. The validation of these two methods is investigated using 110 RC pile cap test results and other STMs available in the literature. It was found that the failure criterion approach appears to provide more accurate and consistent predictions, and hence is chosen to be the proposed STM. Finally, the predictions of the proposed STM are also compared with those obtained by using seven other STMs from codes of practice and the literature, and were found to give better accuracy and consistency.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.103-114
• /
• 2001

PSC box girder의 정착부 설계방법들을 비교해본 결과, 기존 시방서에 따른 설계방법에서는 다수의 정착구에 긴장력이 작용할 때 긴장력의 작용순서와 그 크기에 따른 응력의 중첩효과를 고려할 수 없는 단점을 가지고 있었고, 3차원 유한요소해석을 이용한 설계에서는 응력집중부와 응력흐름을 정확히 파악할 수는 있지만 부재의 단면력을 산정하기가 매우 번거롭고 까다롭다는 단점을 가진다. 그러나 strut-tie 모델을 이용한 설계법에서는 긴장력의 긴장순서에 따른 응력중첩효과를 고려할 수 있고 부재의 단면력의 산정 또한 매우 간편하여 긴장력의 도입순서에 의해 변화하는 응력의 흐름을 잘 파악하여 strut-tie로 구성된 트러스 부재들의 기하학적 조건을 만족하도록 유의한다면 정착부의 설계에 가장 적합한 설계방법이라 할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권5A호
• /
• pp.443-462
• /
• 2010

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 포함하는 콘크리트 구조부재의 극한강도 해석 및 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 콘크리트 구조부재의 정확한 극한강도 해석 및 설계를 위해서는 콘크리트 스트럿의 유효강도를 정확하게 결정하여야 한다. 이를 위해 여러 콘크리트 스트럿의 유효강도 값, 식, 그리고 결정방법이 제안되었다. 이 연구에서는 연구문헌, 설계기준서, 그리고 본 연구자의 방법 등에 의해 결정한 콘크리트 스트럿의 유효강도를 여러 스트럿-타이 모델 설계예제집의 전통적인 선형 스트럿-타이 모델 방법에 적용하여 파괴실험이 수행된 24개 철근콘크리트 패널, 275개 철근콘크리트 깊은 보, 그리고 218개 철근콘크리트 코벨 등의 파괴강도를 평가하였으며, 그 결과의 비교분석을 통해 제안된 콘크리트 스트럿의 유효강도 값, 식, 방법 등의 적합성을 평가하였다. 이 연구를 통하여 콘크리트 구조부재의 파괴강도를 비교적 정확하고 일관적으로 평가한 본 연구자의 유효강도 결정방법은 콘크리트 구조부재의 종류, 스트럿-타이 모델의 구조형식, 전단경간대 유효깊이의 비, 그리고 콘크리트 압축강도 등의 주요 변수의 영향을 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 및 설계 시 합리적으로 반영할 수 있음을 알았다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.201-212
• /
• 2005

본 연구에서는 할선강성을 사용하여 반복계산을 수행하는 새로운 비탄성 스트럿-타이 모델인 직접 비탄성 스트럿-타이 모델을 개발하였다. 개발된 설계방법은 기본적으로 선형해석을 사용하므로 해석의 용이성과 안정성을 확보할 수 있으며, 동시에 부재의 비탄성 거동을 고려하여 힘의 평형조건과 변위의 적합조건을 동시에 만족시키는 설계를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 해석/설계법의 절차를 정립하였고, 이를 반영한 해석프로그램을 개발하였다. 제안된 방법을 이용한 설계 예를 소개하였으며, 기존의 스트럿-타이 모델과 비교를 통하여 제안된 방법의 유효성을 검증하였다. 본 설계방법은 해석 및 설계의 일괄시스템으로서 과대 인장균열과 스트럿의 취성파괴를 방지하기 위하여 설계자에 의하여 의도된 설계전략을 직접적으로 반영할 수 있다. 본 스트럿-타이 모델은 비선형거동을 해석할 수 있으므로, 부정정 스트럿-타이 모델을 사용할 수 있으며, 스트럿과 타이요소의 국부변형을 제어할 수 있으므로, 다양한 성능수준에 대한 성능기초설계방법으로 사용할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.493-502
• /
• 2001

본 연구에서는 아직 설계법이 정립되지 않은 리브로 보강된 RBS 철골모멘트 접합부의 내진설계법을 등가 스트럿 모델에 의거하여 제시하였다. 종종 엔지니어가 리브를 사용하여 철골모멘트접합부의 내진성능을 높이고자 할 경우 고전 휨이론에 의거하여 리브와 보로 구성된 일체단면의 단면2차모멘트로서 그루브 용접부의 인장응력도 예측하려 하는데 이는 타당치 않다. 리브접합부의 응력전달 메커니즘은 고전 휨이론에 의한 메카니즘과는 전혀 다르다. 즉 리브는 고전 휨이론에 의한 기대와는 달리 리브의 대각선 기울기 방향으로 스트럿 거동을 보인다. 필자는 이 같은 점에 주목하여 리브를 스트럿 요소로 파악하여 리브 접합부의 설계에 활용될 수 있는 등가 스트럿 모델을 이미 제시한 바가 있다. 본 연구에서는 이 등가 스트럿 모델을 기초로 리브접합부의 실용설계에 활용될 수 있는 단계별 설계절차를 제안하였다.