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철근콘크리트 보의 극한해석
Ultimate Analysis of Reinforced Concrete Beams

김태형   (성균관대학교 공과대학 토목공학과UU0000759  ); 김운학   (안성산업대학교 공과대학 토목공학과UU0000915  ); 신현목   (성균관대학교 공과대학 토목공학과UU0000759  );
  • 초록

    본 논문에서는 단조증가하중을 받는 철근콘크리트 보의 비선형거동, 즉, 탄성, 비탄서의 극한영역에 이르기까지의 모든 하중이력에 대한 응력-변형도 관계와 균열의 진행 및 철근과 콘크리트의 응력과 변형도 등을 정확히 해석할 수 있는 해석법의 제시를 목적으로 한다. 이러한 목적을 위하여 철근콘크리트의 재료적 비선형성으로 균열발생후 이장, 압축 및 전단모델과 철근에 대한 모델을 각각 조합하여 고려하였다. 콘크리트의 해석모델로서 분산균열모델을 사용하였고, 철근에 대해서는 등가의 분산분포된 요소와 철근의 정확한 거동과 위치를 확보하기 위해 별도의 축력만을 받는 봉요소로 모델화하여 사용하였다. 본 논문에서 제안한 해석법의 타당성을 검증하기 위해 몇 개의 실험치를 해석치와 비교, 검토한 결과, 본 논문의 해석법이 3.5-15(%)의 오차를 보이며, 정확함을 알 수 있었다.


    The purpose of this paper is to present an analysis method which can exactly analyze load-deflection relationships. crack propagations and stresses and strains of steel reinforccnlent and concrete in hehaviors of elastic, mclastic and ultlmate ranges of reinforced concretc beams under monotonically increasing loads. For these purposes, the material nonlinearities are taken into account by comprising the tension. compression and shear models of cracked concrete and a model for reinforcement in the concrete. Smeared crack model is used as a modeling of concrete. The steel reinforcement is assumed to be in an uniaxial stress state and modeled srncaretl layers of eqivalent thickness and line elernents for correct positiori arid behavior. For the verification of application and validity of the method proposed in this paper, several numerical examples are analyzed and compared with those from other researchers. As a results, this method shown in 3.5-15(%) error is correct.


  • 주제어

    RC beam .   shear transfer effect .   compressive stiffness .   tension stiffness .   line element .   smeared crack model .   load-deflection relationship.  

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    1. 1991 "철근(鐵筋)콘크리트 쉘구조(構造)의 비선형(非線型) 해석(解析)(II)" 대한토목학회논문집 11 (1): 79~87    
    2. 1991 "철근(鐵筋)콘크리트 쉘구조(構造)의 비선형(非線型) 해석(解析)(II)" 대한토목학회논문집 11 (1): 89~98    
    3. 1993 "유한요소법(有限要素法)에 의한 박벽(薄壁) 공간(空間)뼈대구조(構造)의 좌굴(坐屈) 해석(解析)" 대한토목학회논문집 13 (1): 1~12    
    4. 1993 "박벽(薄壁) 공간(空間)뼈대구조(構造)의 횡좌굴(橫挫屈) 해석(解析)" 대한토목학회논문집 13 (1): 13~24    
    5. 1993 "Isoparametric 곡선(曲線) 보요소(要素)를 이용한 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 대변형(大變形) 및 탄소성(彈塑性) 유한요소해석(有限要素解析)" 대한토목학회논문집 13 (2): 41~49    
    6. 1996 "철근 및 프리스트레스트 콘크리트 슬래브의 비선형 해석" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 8 (6): 223~234    
    7. 1997 "스펙트럼해석법에 의한 교량의 지진해석 및 설계방법의 적용" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 1 (2): 17~29    
    8. 1998 "횡방향 철근의 구속효과를 고려한 반복하중을 받는 철근콘크리트 부재의 비탄성해석" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 2 (1): 79~93    
    9. 1999 "교량의 내진설계를 위한 사용자 중심의 해석 프로그램 개발" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 12 (4): 15~22    
    10. 1999 "지진력을 받는 해양케이블의 동적 비선형해석" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 3 (2): 77~86    

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