콘크리트학회논문집 (Journal of the Korea Concrete Institute)

  • 제24권2호
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  • Pages.157-164
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  • 2012
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  • 1229-5515(pISSN)
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  • 2234-2842(eISSN)
한국콘크리트학회 (Korea Concrete Institute)
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순환 굵은골재 치환율에 따른 철근콘크리트 보의 전단거동

Shear Behavior of Reinforced Concrete Beams according to Replacement Ratio of Recycled Coarse Aggregate

  • Kim, Sang-Woo (Dept. of Architectural Engineering, Kongju National University) ;
  • Jeong, Chan-Yu (Dept. of Architectural Engineering, Kongju National University) ;
  • Jung, Chang-Kyo (TNI Structural Engineering) ;
  • Kim, Kil-Hee (Dept. of Architectural Engineering, Kongju National University)
  • 투고 : 2011.11.23
  • 심사 : 2012.03.02
  • 발행 : 2012.04.30
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초록

이 연구에서는 순환 굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 전단성능을 평가하였다. 순환 굵은골재의 치환율(0%, 50%, 100%)과 전단보강근의 유 무를 변수로 하여 총 6체의 실험체를 제작하였다. 실험체는 단순지지 형태로 4점 가력을 받도록 계획하였다. 천연 및 순환 굵은골재를 사용한 실험체의 거동을 예측하기 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석은 수정 압축장 이론(MCFT)을 확장한 응력교란구역 모델(DSFM)에 바탕을 둔 2차원 비선형 유한요소해석 프로그램을 이용하여 수행하였다. 실험 결과, 순환 굵은골재 50%와 100%를 사용한 실험체와 천연골재를 사용한 실험체의 전단거동이 치환율과 전단보강근의 유무에 관계없이 서로 유사함을 알 수 있었다. 또한, 실험 결과와 해석 결과의 비교로부터 이 연구에서 제안된 수치해석 기법과 해석모델 DSFM이 순환 굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 거동을 잘 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.

This study evaluates the shear performance of reinforced concrete beams with recycled coarse aggregates. A total of six specimens with various replacement ratios of recycled coarse aggregates (0%, 50%, and 100%) and different amount of shear reinforcement were cast and tested in this study. A finite element analysis was performed to predict the shear behavior of the specimens with natural or recycled coarse aggregates. The FE analysis was performed using a two-dimensional nonlinear FE analysis program based on the disturbed stress field model (DSFM), which is an extension of the modified compression field theory (MCFT). Experimental results showed that the specimens with 50% and 100% replacement ratios of recycled coarse aggregates had the similar shear strength compared to the specimen with natural aggregates, regardless of the replacement ratios of recycled coarse aggregates and the amount of the shear reinforcement. Furthermore, the comparison between experimental and analytical results showed that the proposed numerical modeling methods and the analytical model, DSFM, can be successfully used to predict the shear behavior of reinforced concrete beams with recycled coarse aggregates.

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