• Title, Summary, Keyword: 전단강도

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Shear Strength Model for FRP Shear-Reinforced Concrete Beams (FRP 전단 보강 콘크리트 보의 전단강도 모델)

  • Choi, Kyoung-Kyu;Kang, Su-Min;Shim, Woo-Chang
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.23 no.2
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    • pp.185-193
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    • 2011
  • In the present study, a unified shear design method was developed to evaluate the shear strength of concrete beams with and without FRP shear reinforcement. The contributions of FRP and concrete on shear strength were defined separately. By comparing the current design method calculated results with the existing test results, it was found that Triantafillou model shows a reliable prediction of FRP effective strain and FRP shear strength contributions. The concrete shear strength contribution was defined by the strain-based shear strength model developed in the previous study. The shear strength of concrete compression zone was evaluated based on the material failure criteria of the concrete subjected to the compressive normal and shear stresses. The proposed strength model was verified by comparing its prediction results to prior test results. The comparisons showed that the proposed method accurately predicts the strengths of the test specimens for both FRP shear reinforced and unreinforced concrete beams.

Size Effect Analysis for Shear Strength of Large Reinforced Concrete Beams (대형 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 크기효과 해석)

  • 한상호
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.345-352
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    • 1999
  • 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 크리효과는 다른 각종 강도에 대한 크기효과에 비해 현저히 나타난다는 것이 많은 실험적 연구로부터 입증되었으며, 이를 배경으로 세계 여러 나라의 전단강도에 대한 설계 기준식들이 전단강도의 크리효과를 반영하고 있는 실정이다. 그러나, 철근콘크리트 구조물이 점점 대형화됨으로써 이와 같은 설계 기준식의 실험적 검토는 사실상 불가능하게 될 것이다. 본 연구에서는 파괴역학에 근거한 비선형 유한요소프로그램을 이용하여 전단보강철근이 없는 대형 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 크기 효과를 재현해 보았다. 또한, 해석 및 실험결과를 이용하여 크기효과가 고려된 몇 가지 대표적인 전단강도식과 비교하였다.

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Evaluation of Shear Strength of Concrete Layers with Different Strength considering Interfacial Indentation (이종강도 부재간 연결면 조건에 따른 전단강도 평가)

  • Kang, Jae-Yoon;Park, Jong-Sup;Jung, Woo-Tai;Keum, Moon-Seoung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.8
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    • pp.449-455
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    • 2016
  • This study is a part of research to develop a steel-concrete hybrid girder using ultra high-performance concrete with a compressive strength of 80 MPa. To this end, the Eurocode design formula for the shear resistance developed in a concrete-to-concrete interface was examined for the interface between concrete layers of different strengths. To examine the effect of the surface roughness on the shear resistance, a push-out test was conducted on specimens while considering the parameters of the Eurocode design equation. The actual behavior was evaluated with respect to the compressive strength of the concrete, the reinforcement ratio of the shear rebar, and the interfacial surface condition. The specimen with a rough interface shows 20-50% higher shear strength than that estimated by the design equation. In the case of failure mode, abrupt failure tends to occur at the interface of the concrete layer for the specimen with a low reinforcement ratio. It is expected that the shear strength of the concrete layer will increase according to the strength differential in the concrete layers.

Strength Estimation of Joints in Floating Concrete Structures Subjected to Shear (전단을 받는 부유식 콘크리트 구조물 접합부의 강도 평가)

  • Yang, In-Hwan;Kim, Kyung-Cheol
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.37 no.2
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    • pp.155-163
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    • 2013
  • This study explores the structural behavior of module joints in floating concrete structures subjected to shear. Crack patterns, shear behavior and shear capacity of shear keys in joints of concrete module were investigated. Test parameters included shear key shape, or inclination of shear keys, confining stress levels and compressive strength of concrete. Test results showed that shear strength of joints increased as shear key inclination increased. Test results also showed that shear strength of concrete module joints increased with the increase of confining stress levels. The equation for predicting shear strength of joints was suggested, which was based on the test results. Shear strength prediction by using the equation suggested in this study showed good agreement with test results.

Estimation of Flexural and Shear Strength for Steel Fiber Reinforced Flexural Members without Shear Reinforcements (전단보강이 없는 강섬유보강 콘크리트 휨부재의 휨 및 전단강도의 평가)

  • Oh, Young-Hun;Kim, Jeong-Hae
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.20 no.2
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    • pp.257-267
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    • 2008
  • Results of seventy-seven specimens tested by this study and previous research were collected and evaluated to propose the flexural strength and shear strength for flexural members with steel fiber concrete. For strength evaluation, structural parameters such as compressive strength, steel fiber content, tensile reinforcement ratio, and shear span to effective depth ratio are involved. The proposed equations for flexural and shear strength are regarded to give a good prediction for the strength of steel fiber reinforced composite and/or RC beams to compare with equations by previous researchers. Especially, the proposed shear strength equation in this study shows the lowest the mean value, the coefficient of variation and the error ratio among predictions by several equations. Therefore, equations for shear strength and flexure strength, which are proposed in this study are to be useful measure to predict the actual behavior and failure mode of steel fiber reinforced composite beams.

The Shear Strength Evaluation of Circularly Corrugated Steel Plates (원형 파형 강판의 전단좌굴강도 산정)

  • 한택희;임남형;김종헌;강영종
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • pp.281-286
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    • 2001
  • 최근, 경제적 이점과 전단강도의 증가효과로 인하여, 파형 Plate의 사용이 증가하여 있다. 일반 Plate에 대해서는 현재 거의 모든 시방서에 설계기준이 제시되어 있으나, 파형 Plate의 전단강도에 대한 규정은 제시되지 않은 실정이다. 따라서 설계자가 파형 Plate의 여러 기하 조건에 따른 전단강도의 관계를 알아보았으며, 수치해석에는 8절점 박판 쉘요소를 사용했다. 수치해석을 통하여 파형 Plate에 있어서 파형의 크기, 곡률, 파형 Plate의 두께에 따라 전단강도를 결정할 수 있는 식을 제안하였으며, 제안식은 파형 Plate가 일반 Plate에 비해 상당히 큰 전단강도를 갖는다는 것을 보여준다.

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Evaluation of the Shear Strength of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Continuous fiber Reinforced Polymer (연속섬유에 의하여 보강된 철근콘크리트 보의 전단강도 평가)

  • Lee Jung-Yoon;Hyang Hyun-Bok;Kim Ji-Hyun
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.17 no.6
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    • pp.983-992
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    • 2005
  • The shear failure modes of fiber reinforced polymer(FRP) strengthened concrete beams are quite different to those of the beams strengthened with steel stirrups. When the beams are strengthened with larger amount of FRP composites, the beams normally fail in shear due to concrete crushing before the FRP reaches its rupture strain. In order to predict the shear strength of such beams, the actual rupture strain must be known. The equations previously reported in the technical literature adopt an effective reduction factor for the rupture strain. These equations may not be applicable to FRP strengthened RC beams that are beyond the experimental application limits, because most of these equations are empirical in nature. This paper presents the results of an analytical study on the performance of reinforced concrete beams externally wrapped with FRP composites and internally reinforced with conventional steel stirrups.

Experimental Study on Shear Strength of AFRP-Reinforced Concrete Deep Beam (AFRP 보강근 콘크리트 깊은보의 전단강도에 대한 실험적 연구)

  • Cho, Jang-Se;Lee, Young-Hak;Kim, Hee-Cheul
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.445-448
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    • 2010
  • 본 연구는 섬유 보강 폴리머(Fiber Reinforced Polymers, 이하 FRP) bar로 보강된 콘크리트 깊은 보의 전단강도를 평가하기 위하여 전단경간비, 보강비, 주근의 종류를 변수로 총 6개의 실험체에 대한 전단 실험을 수행하였다. 전단실험을 토대로 FRP bar로 보강된 콘크리트 깊은보의 균열 및 처짐에 대한 거동 조사를 수행하였으며, ACI 318-08의 스트럿-타이 모델을 이용한 전단강도와 아치작용을 고려한 기존 제안식에 의한 전단강도를 비교 평가하였다. 그 결과, FRP bar로 보강한 실험체와 철근으로 보강한 실험체는 상이한 전단거동을 보였으며, FRP bar로 보강한 경우의 전단강도가 철근으로 보강한 경우보다 증가하는 것으로 나타났다. 전단강도 산정에 있어서는 ACI 318-08의 스트럿-타이 모델을 이용한 방법이 기존 제안식에 의한 방법보다 상대적으로 정확했다.

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A Study on the Shear Characteristic of├ Type Reinforced Concrete Joints under Cyclic Loading (반복하중을 받는 ├형 철근콘크리트 접합부의 전단특성에 관한 연구)

  • 이상호;이동화
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.73-82
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    • 2001
  • 본 연구는 실험적 방법과 해석적 방법을 통하여 반복하중을 받는 ├형 철근콘크리트 접합부의 전단특성을 파악함을 목적으로 한다. ├형 접합부는 고강도 재료의 사용으로 인한 체적의 감소 뿐만 아니라, 지진발생 시 반복하중의 작용으로 인한 변동축력 등으로 , 구조적으로 취약한 부분이 될 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 ├형 접합부의 전단특성을 파악하기 위하여 기동축력, 콘크리트 압축강도, 접합부 전단보강근비를 변수로 한 12개의 실험체를 제작하여 가력실험을 수행하였다. 또한, 유한요소 해석을 수행하여 본 실험결과와의 비교 검토를 통하여 타당성을 검토한 후, 기둥축력과 콘크리트 압축강도의 변화에 대한 변수해석을 통하여 접합부의 전단강도에 미치는 변수는 영향을 파악하였으며, 실험에 의한 실험체의 전단내력을 기존에 제안된 AIJ, ACI 규준 등과 비교 검토하였다. 본 연구의 결로부터 기둥축력과 콘크리트 압축강도가 ├형 철근콘크리트 접합부의 전단강도에 미치는 영향을 확인하였다.

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An Experimental Study on the Shear Strength of Reinforced High Strength Concrete Beams without Stirrups (스터럽이 없는 고강도 철근콘크리트보의 전단강도 특성에 관한 실험적 연구)

  • 김진근;박연도
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.5 no.1
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    • pp.103-113
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    • 1993
  • 일반적으로 스터럽이 없는 철근콘크리트 보의 전단강도는 콘크리트 압축강도, 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이에 좌우된다는 것이 많은 연구를 통하여 밝혀지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보의 거동 및 전단강도 특성을 분석하기 위하여 주철근비, 전단스팬비 및 보 유효깊이를 변수로 두고 총 22개의 단철근 보 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과는 ACI규준식, Zsutty식 및 Bazant & Kim식의 예측값들과 함께 비교, 분석되었는데, ACI 규준식은 주철근비 및 전단스팬비의 효과를 과소평가할 뿐만 아니라 유효깊이가 915mm인 큰 보의 경우 안전측이 아니어서 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다. Zsutty식은 주철근비의 효과를 적절하게 평가하는 것으로 나타났으며, Bazant & Kim 식은 유효깊이 증가에 따른 전단강도 감소 경향을 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한, 다른 연구자들의 실험치와 비교, 분석해본 결과 주철근비 및 전단스팬비의 효과는 콘크리트 압축강도 수준에 따라 큰 변화가 없는 것으로 판단된다.