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단순 트러스 모델에 의한 철근콘크리트 교량 바닥판의 펀칭전단강도
이용우(Lee Yongwoo),황훈희(Hwang Hoonhee) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.2A
이 연구에서는 단순 트러스 모델을 이용한 철근콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도 평가빙반을 제안하였다. 철근콘크리트 바닥판의 펀칭전단 해석의 본질적인 어려움을 극복하기 위해 집중하중이 작용하는 바닥판을 펀칭전단 파괴 형태에 기초하여 펀칭콘과 나머지 부분의 소구조체로 구분하였다. 펀칭콘의 강도는 이상화한 트러스의 경사압축부재의 강성도로써 유도되었다. 수평변위를 제어하고 있는 롤러지점의 수평방향 스프링 부재의 강성도는 펀칭콘 내에 포함된 철근에 의하여 결정되었다. 3차원 구조물의 2차원화에 따른 오차와 해석과정에 포함되지 않은 나머지 소구조체의 강성도 등에 기인하는 불확실성들을 포함하기 위하여 경사압축재의 초기각은 실험결과들에 대해 주인장 철근비를 변수로 수행된 회귀분석을 통하여 구하였다. 단순 트러스 모델로부터 구한 펀칭전단강도는 실험결과와의 비교에서 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 단순 트러스 모델의 스냅스로우(snap-through)좌굴해석으로부터 구한 펀칭전단강도는 철근콘크리트 바닥판의 펀칭전단강도의 검토에 유용하게 사용될 수 있을 것이다. The punching shear strength of RC slabs is estimated analytically by the simple truss model. To avoid intrinsic difficulties in punching shear analysis of reinforced concrete slabs, the slabs were divided into three sub-structures as the punching cone and the remaining parts. The strength of the punching cone was evaluated by the stiffness of inclined strut. The stiffness of springs which control lateral displacement of the roller supports consists of the steel reinforcement which passed through the punching cone. Initial angle of struts was determined by curve fitting method of the experimental data with variable reinforcement ratio in order to compensate for uncertainties in the slab's punching shear, the simplification errors and the stiffness of the remaining sub-structures. The validity of computed punching shear strength by simple truss model was shown by comparing with experimental results. The punching shear strength, which was determined by snap-through critical load of shallow truss, can be used effectively to examine punching shear strength of RC slabs.
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횡하중 저항 슬래브-기둥 접합부의 펀칭전단 및 불균형모멘트 강도모델
최정욱(Choi Jung-Wook) 대한건축학회 2009 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.25 No.1
A reinforced concrete flat plate is a two-way slab without projecting beams, drop panels, or column capitals. This is a structural system favored by many designers for its simple form-work, flexible layout, and economical construction. The design of a flat plate is often controlled by shear and moment transfer between the slab and the columns. The strength in shear and unbalanced moment is affected by loading conditions such as balanced or unbalanced loads applied to slab-column connections. However, the strength models specified in ACI 318-08 Building Code do not consider the effect of the loading conditions. Thus, unconservative design in punching shear and uneconomic design in unbalanced moment can be drawn in the condition that unbalanced load predominates. In this paper, new strength models considered the effect of loading conditions were proposed for lateral load resistant slab-column connections.
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파괴형상을 고려한 교량바닥판의 펀칭전단강도 평가식 제안
김철환 ( Kim Cheol-hwan ),고영곤 ( Ko Young-gon ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.1
철근콘크리트 교량 바닥판은 일반적으로 거더의 구속력으로 인하여 펀칭전단파괴 양상을 보여준다. Graddy의 펀칭전단강도 평가식은 파괴 형상을 사각추 형상으로 가정하였고, CEB-FIP code는 포물선 형상의 곡면을 가진 파괴형상을 가정하여 펀칭전단강도 예측식을 제시한바 있다. 특히 Steel strap으로 횡방향 구속된 바닥판의 경우는 철근콘크리트 바닥판과 다른 파괴 형상을 보여주므로, 본 연구에서는 실질적인 파괴형상을 가정하여 펀칭전단강도 평가식을 제안하고 기존의 Code식 및 실험결과와 비교 분석하였다.
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집중하중을 받는 고강도 경량콘크리트 바닥판의 펀칭전단 거동
조선규(Cho Sun-Kyu),곽종원(Kwark Jong-Won),이종민(Lee Jong-Min),문대중(Moon Dae-Joong) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 A Vol.26 No.1A
경량콘크리트는 보통콘크리트에 비해 가볍다는 장점 때문에 지중의 영향을 많이 받는 장지간 교량과 고층건물에 자주 적용되고 있다. 국내에서는 고층건물에 적용된 예는 있으나 교량에 적용된 실적은 없는 상태이다. 본 연구에서는 고강도 경량 콘크리트의 펀칭전단강도에 대한 실험적 연구를 수행하였으며, 그 결과를 나타내었다. 이를 위하여 고강도 경량콘크리트와 보통콘크리트를 이용한 단순판을 각각 2개씩 제작하였으며, 단순판의 중앙부에 정적하중을 파괴시까지 재하하였다. 경량콘크리트의 압축강도는 47 ㎫이며 보통콘크리트의 압축강도는 32 ㎫이다. 실험결과 모든 실험체는 펀칭전단으로 파괴되었으며, 파괴시까지 고강도 경량콘크리트를 사용한 단순판의 거동은 일반 콘크리트를 사용한 바닥판과 유사한 거동 특성을 나타내었다. 실험결과를 토대로 고강도 경량콘크리트를 교량바닥판에 적용시 바닥판의 안전성 및 사용성을 분석하였다. Because of the advantage of light weight, lightweight concrete is frequently applied to long-span bridges and high-rise buildings. In the country, there is not enough experience for the long-span bridges using lightweight concrete. This paper presents results of an experimental study on the punching shear strength of high-strength lightweight concrete slabs. Four test slabs are fabricated using high-strength lightweight concrete and normalweight concrete and at the center of the test slabs, simulated wheel load is applied until failure. The compressive strengths of lightweight concrete and normalweight concrete are 47㎫ and 32㎫, respectively. The test results show the failure mode of all specimens are punching shear and the behaviors of high-strength lightweight concrete slabs are very similar to that of normalweight concrete slabs. Based on the test results, it is discussed the safety and serviceability of high-strength lightweight concrete bridge decks.
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윤기용,이승열,이규세,김상섭 한국방재학회 2009 한국방재학회논문집 Vol.9 No.5
According to Korea Highway Bridge Design Code the bridge deck is designed by the strength design method and is regarded as a beam possessing the unit width based on the bending theory. By many researches it is revealed that the existing bridge deck is failed by punching shear. For evaluating the ultimate capacity of bridge deck it is important to estimate the behavior of bridge deck under the punching shear. For the punching strength it is difficult that the existing research results are applied to the simplified composite deck. In this study for comparing characteristics on punching shear the punching shear tests on simplified composite deck and RC deck are performed. The punching shear strength of simplified composite deck is compared with several bridge design codes. 현행 도로교설계기준의 바닥판에 대한 설계방법은 휨 이론에 따라 바닥판을 단위 폭의 보로 보고 강도설계법으로 설계하고 있다. 그러나 실제 교량 바닥판의 파괴 형태는 펀칭에 의한 파괴이므로 바닥판의 극한성능은 펀칭전단강도를 토대로 평가해야 할 것이다. 하지만 기존에 연구된 결과로는 초간편 강합성 바닥판의 펀칭전단강도를 산정하기 어려워 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 초간편 강합성 바닥판과 기존의 RC 바닥판에 대하여 펀칭전단강도실험을 실시하여 거동특성을 비교하였으며, 기존 RC 바닥판에 적용하고 있는 각국의 설계식들과 비교하였다.
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단부?중앙부 모멘트 철근 분배율에 따른 플랫플레이트의 모멘트 재분배에 관한 실험
최정욱,송진규 한국콘크리트학회 2007 콘크리트학회논문집 Vol.19 No.5
Three interior slab-column connections designed by equal static moments and by different distribution of end and midspan moments were tested. Each test specimen consisted of a 4.2 m square slab and a 355 mm square column stub. The slab thickness was 152 mm. Test results showed not only that flat slab systems can undergo considerable redistribution of moments from the uncracked state to final maximum capacity, but also that the distribution of moments is controlled largely by the distribution of reinforcement adopted by the designer. The tests also indicated that the punching shear strength of slabs can be affected with the redistributed moments.
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