• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.5 s.89
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• pp.673-678
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• 2005

ACI 318 (1999) defines three types of moment frames: Ordinary Moment Resisting Concrete Frame (OMRCF), Intermediate Moment Resisting Concrete Frame (IMRCF), and Special Moment Resisting Concrete Frame (SMRCF). OMRCF is the most popular type of moment frame in mild seismic zones that requires the least detail and design requirements. This study focuses on the seismic performance of Ordinary Moment Resisting Concrete Frames (OMRCF) designed only for gravity loads. For this purpose a 3-story OMRCF was designed in compliance with the minimum design requirements in ACI 318 (1999). An one third 3 story specimen was made and tested. For scaled model, the similitude law of true replica was applied. The specimen was loaded with quasi-static reversed cyclic lateral loading. The overall behavior of OMRCF is quite stable without abrupt strength degradation. It is found that tested frame has the base shear strength larger than the design base shear for seismic zone 1, 2A and 2B calculated using UBC 1997.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.8 no.4 s.29
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• pp.105-113
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• 1996

본 연구에서는 철골모멘트골조의 패널존변형을 명시적으로 고려한 탄성층 간변위의 근사해석 방법을 제안하였다. 본 방법은 고전적 포탈법의 가정 및 D 치법에 기반한 해석적 접근법이다. 즉 포탈법의 가정에 따라 횡력을 받는 골조를 보-기둥 부분 골조로 분해한 후 대표적 내부 부분골조의 보, 기둥 및 패널존에서 기인하는 모든 횡변위 성분을 해석적으로 계산한다. 이때에 필요한 모든 내력(가령 패널존 전단변형 산정을 위한 보의 불균형모멘트)의 결정에 D 치법을 이용한다. 구조바닥의 강막작용을 고려하면 위의 과정을 통하여 산출된 대표적 내부 부분골조의 횡변위는 전체 골조의 횡변위와 거의 동일할 것으로 기대할 수 있다. 본 방법의 타당성 여부는 반강절 접합요소를 사용한 해석적 엄밀해와 비교하여 검증하였으며 만족스런 결과를 주는 것을 확인하였다. 본 연구의 방법에 의해 컴퓨터해석에 의하지 않고도 철골모멘트골조의 탄성층간변위를 실용성있는 정확도로서 신속하게 산정할 수 있으므로 본 연구의 결과는 예비적 횡강성 평가에 유용하게 사용될 수 있다. 또한 본 방법의 적용과정에서 해석자는 철골모멘트골조의 횡변위 기동에 관한 물리적 감각을 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.15 no.1
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• pp.11-18
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• 2011

The connection type of steel moment frames in the country is mostly fabricated in factories so that it is fairly ductile due to good quality control. Based on references, the domestic connection satisfies the performance limit for steel intermediate moment frames specified by the AISC. However, the current KBC2009 building code specifies various systems for steel moment frames such as ordinary, intermediate, and special moment frames while the former KBC2005 only did so for a ductile moment frame. This induces the necessity of investigating which system is appropriate in the country when the domestic connection is applied. Therefore, this study was aimed at finding a proper design method by comparing the ductile moment frame in KBC2005 and the intermediate moment frames in KBC2009. The results showed that seismic design parameters for the ductile moment frames can be reasonable for satisfying the performance objective.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.11 no.5
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• pp.1-9
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• 2007

This study summarizes the results of a research project aimed at investigating the inelastic rotation capacity of beam-column connections of reinforced concrete moment frames. A total of 91 test specimens for beam-column joint connections were examined in detail, and 28 specimens were classified as special moment frame connections based on the design and detailing requirements in the ACI 318-02 Provisions. Then the acceptance criteria, originally defined for steel moment frame connections in the AISC-02 Seismic Provisions, were used to evaluate the joint connections of concrete moment frames. Twenty-seven out of 28 test specimens that satisfy the design requirements for special moment frame structures provide sufficient strength and are ductile up to a plastic rotation of 0.03 rad. without any major degradation in strength. Joint shear stress, column-to-beam flexural strength ratio, and transverse reinforcement ratio in a joint all play a key role in good performance of the connections.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.15 no.6
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• pp.569-577
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• 2015

Recently, the concept of seismic design has changed from prescriptive to performance based design. For the performance based design with the specified target performance of the structure, it is necessary to execute the inelastic structural analysis to predict precisely the actual behavior of the structure. To address this issue, the seismic performance of the 5-story RC moment-resisting frames designed in accordance with KBC2009 is evaluated through push-over analysis and economic analysis is conducted focused on the direct construction costs. The results show that the ordinary and the intermediate moment-resisting frame are evaluated to meet the required performance design criteria and that the direct construction costs of the two frames are similar. However, although the special moment-resisting frame designed with strong column-weak girder philosophy satisfies the required performance design criteria, the direct construction cost is uneconomical compared with other frames. Therefore, although the intermediate moment-resisting frame of design category D is prohibited in IBC2012, the ordinary and the intermediate moment-resisting frame are estimated to be more reasonable than the special moment-resisting frame for the design of 5-story RC moment-resisting frame.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.4
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• pp.215-222
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• 2014

The objective of this research is to evaluate the seismic performance of steel intermediate moment frames(IMFs) with different heights. The seimic performance is conducted according to ATC-63. Three-, six, nine- and twelve-story IMFs are designed according to KBC 2009. The connection is modeled to have a drift capacity of 0.02rad, which is required for IMF connections. This study shows that the probability of collapse increases with an increase in the height of the frame. Nine- and twelve-story frames did not satisfy the requirement specified in ATC-63.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.6 s.73
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• pp.793-805
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• 2004

The main objective of this paper is to evaluate the ductility and strength factors that are key components of the response modification factor for special steel moment-resistant frames. The ductility factors for special steel moment-resistant frames were calculated by multiplying the ductility factor for SDOF systems and the MDOF modification factors. Ductility factors were computed for elastic and perfectly plastic SDOF systems undergoing different levels of inelastic deformation and periods when subjected to a large number of recorded earthquake ground motions. Based on the results of the regression analysis, simplified expressions were proposed to compute the ductility factors. Based on previous studies, the MDOF modification factors were also proposed to account for the MDOF systems. Strength factors for special steel moment resisting frames were estimated from the results of the nonlinear static analysis. A total of 36 sample steel frames were designed to investigate the ductility and strength factors considering design parameters such as number of stories (4, 8, and 16 stories), seismic zone factors (Z = 0.075, 0.2, and 0.4), framing system (Perimeter Frames, PF and Distributed Frames, DF), and failure mechanism (Strong-Column Weak Beam, SCWB, and Weak-Column Strong-Beam, WCSB). The effects of these design parameters on the ductility and strength factors for special steel moment-resisting frames were investigated.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.153-153
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• 2011

현대 건축은 기능적이고 합리적이었지만 획일적이었던 박스형 건축에서 탈피해 형태와 공간에 있어서 다양한 변화를 시도하고 있다. 특별한 건축물의 실현을 위해 각 나라의 기술력은 급속한 발전을 이루었고, 보다 더 독특한 건축물에 대한 관심은 비정형 건축물에 대한 관심의 증대로 이어지고 있다. 이러한 비정형 건축물에 적합한 구조로써 프리폼(Free-Form) 구조가 있다. 프리폼 구조로 입체골조(Double Layered Structure)를 많이 사용하였으나, 최근 유리로 되어 투명하고 기하학적 모양의 건축물을 추구함에 따라 평면골조(Single Layered Structure)가 증가하고 있는 추세이다. 평면골조는 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 분류할 수 있고 프리폼 구조의 구성 요소 중 가장 취약하고 중요한 부분은 노드이다. 본 연구에서는 프리폼 구조 중 가장 큰 관심이 고조되고 있는 평면골조 모멘트 지배형의 노드에 대한 국내외 기술 분석을 통해 향후 연구 방향성을 제시하고자 한다. 입체골조는 하나의 노드에 여러개의 부재가 3차원으로 결합되어야 하기 때문에 다른 골조 시스템에 비해 노드부가 복잡하지만, 건축물의 외관을 유리로 하여 투명하게 하고 비틀리고 구부러진 구조물에 대한 건축적 요구가 많아짐에 따라 평면골조의 인기가 높아지고 있다. 이러한 시대의 흐름에 발맞추어 건물의 구조적, 기하학적 요구를 충족시키기 위해 다양한 노드 시스템이 개발 중이며, 가해지는 하중의 특성에 따라 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 구분하여 노드의 양상을 분류할 수 있다. 축력 지배형의 대표적인 시스템은 다이아그리드(Diagrid)이다. 축력 지배형 프리폼 구조의 노드는 전체 구조물의 하중을 축력으로 받아 모두 전달해야 하기 때문에 크기가 크고 가새가 2~4개층에 걸쳐서 설치되기 때문에 중량이다. 모멘트 지배형 노드를 갖는 프리폼 구조의 형태는 대부분 지붕 구조로써 지붕 자체의 하중만을 견디도록 설계된다. 따라서 노드부와 노드에 붙는 부재들이 가볍기 때문에 사람이 들 수 있고 노드의 크기가 작아 시공성이 좋으며 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 노드의 형태는 힘의 흐름과 쓰임에 따라 다양하다. 평면골조 모멘트 지배형의 노드는 접합방식에 따라 Splice node connection과 End-Face node connection 두 가지로 분류할 수 있다. Splice node connection은 각 부재의 종축으로 노드와 구조부재 사이에 이음재를 두어 연결하고, 연결 형태에 따라 전단력을 전달할 수 있는 1~2개의 접촉면이 생긴다. 전단응력을 받는 볼트로 이음재를 이어 조립하거나 용접으로 접합할 수 있다. 대표 노드로, SBP-1, SBP-2와 POLO-1 등이 있다. End-Face node connection은 각 연결된 부재의 단부와 노드 사이의 연결면은 종축방향의 수직이고, 인장응력을 받는 볼트를 사용하거나 용접에 의해 접합할 수 있다. 대표 노드로 SBP-4, WABI-1, MERO-1(Cylinder), MERO-2(Block), MERO-4(Double Dish) 등이 있다. 본 기술 현황 분석을 통해 현재 개발된 노드를 분류하고 가장 관심이 높은 Single Layer 모멘트 지배형 노드를 비교, 분석하였다. 최근 건물의 경향을 반영한 프리폼 구조를 실현하기 위해서 필수적인 노드의 개발은 국외에서 활발히 연구되고 있지만 그 기술이 개방되어 있지 않다. 국내에서는 동대문 디자인 플라자에 새로운 노드를 적용하고 고려대학교에서 모멘트 지배형 노드를 개발하는 등 발전 가능성을 보이고 있지만 국외 사례들에 비하면 아직 초기 단계라 할 수 있다. 따라서 현장 용접을 지양하고 공장 제작하여 현장에서 조립하며, 프로젝트 별로 상이한 노드를 사용하는 것이 아닌 다양한 요구를 효과적으로 수용하는 구조 효율성을 향상시킨 노드 상세의 개발이 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.37 no.2
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• pp.221-229
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• 2013

To find the influence of incident angle of wave on the moment of 3 storied steel moment resisting frame which is placed on the concrete rectangular pontoon, the fluid dynamic analysis is carried out, varying the period of wave from 5 to 15 second by 2 seconds. As increasing incident angle of wave to longitudinal axis, the influence of RAO-rolling is increased. The moment of longitudinal frame is increased apparently by the wave pressure when the incident angle is $0^{\circ}$. And the moment of the frame due to the wave pressure is decreased as the incident angle is increased. But the moment of frame due to acceleration caused from pitching and rolling is increased. It is shown that the increased moment when incident angle is $90^{\circ}$ is much greater than that of incident angle $0^{\circ}$.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.29 no.5
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• pp.369-376
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• 2017

This paper is the sequel of a companion paper (I. Seismic Design) for design and assessment of the torsional irregular structure using ASCE 7-10 criteria. This study evaluates the influence of torsional provisions on the performance of the designed steel moment frame with different eccentricity, taking the collapse probability as performance metric using the methodology in FEMA P695. The result show that torsional irregular structure designed according to ASCE 7-10 has an excessive seismic performance and the collapse strength is low as the eccentricity increases. To make the design reasonable, a new design approach is proposed in this study.