• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권3호
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• pp.305-315
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• 2018

Interaction of lateral loading, combined with axial force needs to be determined with care in reinforced concrete (RC) one-dimensional structural members (1D SMs) such as beam-columns (BCs) and columns. RC 1D SMs under heavy axial loading are known to fail by brittle mode and small lateral displacements. In this paper, a macro element-based algorithm is proposed to analyze the RC 1D SMs under monotonic or cyclic combined loading. The 1D SMs are discretized into macro-elements (MEs) located between the critical sections and the inflection points. The critical sections are discretized into fixed rectangular finite elements (FRFE). The nonlinear behavior of confined and unconfined concretes and steel elements are considered in the proposed algorithm. The proposed algorithm has been validated by the results of experimental tests carried out on full-scale RC structural members. The evolution of ultimate strain at extreme compression fiber of a rectangular RC section for different orientations of lateral loading shows that the ultimate strain decreases with increasing the axial force. In the examined cases, this ultimate strain ranges from 0.0024 to 0.0038. Therefore, the 0.003 value given by ACI-318 code for ultimate strain, is not conservative and valid for the combined load cases with significant values of axial force (i.e. for the axial forces heavier than 70% of the ultimate axial force).

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권6호
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• pp.709-722
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• 2014

Ultra-High Performance Concrete (UHPC) is an innovative new material that, in comparison to conventional concretes, has high compressive strength and excellent ductility properties achieved through the addition of randomly dispersed short fibers to the concrete mix. This study presents the results of an experimental investigation on the behavior of axially loaded UHPC short circular columns wrapped with Carbon-FRP (CFRP), Glass-FRP (GFRP), and Aramid-FRP (AFRP) sheets. Six plain and 36 different types of FRP-wrapped UHPC columns with a diameter of 100 mm and a length of 200 mm were tested under monotonic axial compression. To predict the ultimate strength of the FRP-wrapped UHPC columns, a simple confinement model is presented and compared with four selected confinement models from the literature that have been developed for low and normal strength concrete columns. The results show that the FRP sheets can significantly enhance the ultimate strength and strain capacity of the UHPC columns. The average greatest increase in the ultimate strength and strain for the CFRP- and GFRP-wrapped UHPC columns was 48% and 128%, respectively, compared to that of their unconfined counterparts. All the selected confinement models overestimated the ultimate strength of the FRP-wrapped UHPC columns.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.78-84
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• 2011

최근 콘크리트 내화 연구는 대부분 고강도 콘크리트의 내화성능 확보에 많은 초점이 맞추어져 있다. 그러나 국내의 콘크리트 수요를 살펴보면 40MPa 이하의 일반강도 콘크리트의 수요가 전체 콘크리트 수요량의 대부분을 차지한다. 따라서 고강도 콘크리트의 내화성능에 대한 연구뿐만 아니라 일반콘크리트의 내화성능에 관한 연구도 필요하다. 본 연구에서는 40MPa 콘크리트 기둥을 대상으로 콘크리트 피복 두께와 단면크기를 변수로하여 내화성능을 평가하였으며, 연구 결과 단면크기가 커질수록, 피복두께가 두꺼워질수록 내화성능은 향상되는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.866-876
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• 2003

철근 콘크리트 기둥 부재의 경우 하중을 지지한 상태에서 화재의 영향을 받기 때문에 일반적인 재료실험 연구 결과는 그 구조적 거동에서 상이한 거동을 나타낸다. 본 연구에서는 350${\times}$350${\times}$3360mm의 실물크기 철근 콘크리트 기둥 12개에 대하여 재하 하중의 크기, 가열시간, 피복두께, 편심 크기 등을 변수로 하여 화해 시 이들 변수들의 영향을 고찰하였다. 고찰 대상은 기둥 콘크리트의 폭열, 기둥의 길이방향 팽창 및 수축, 좌굴 등이다. 이들 변수들이 기둥 축방향 팽창과 수축, 회전, 좌굴, ISO 기준에 따른 내화력, 구조적 안정성 등에 미치는 영향을 실험에 근거하여 정성적으로 평가하였다. 실험 결과, 축방향 수축은 가열시간에 가장 큰 영향을 받으며 철근이나 부재의 좌굴은 축력의 크기, 가열시간, 피복두께, 편심의 유무에 따른 순으로 영향을 받음이 관찰되었다. 실험 관찰을 통하여 ISO 기준에서 제시한 내화기준에 대한 정성적인 평가를 실시하였다.