• 제목/요약/키워드: 수직접합부

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Effects of Four Sides Constraint for Shear Strength of ${\sharp}$ Shape Double Beam-Column Connections (정(${\sharp}$)자형 더블보-기둥 접합부의 전단강도에 대한 4변 구속의 영향)

  • Kim, Lyang-Woon;Chung, Chang-Yong;Lee, Soo-Kueon;Kim, Sang-Sik;Choi, Kwang-Ho;Lee, Jung-Yoon
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.209-212
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    • 2008
  • DBS method of underground works can reduce the term of works for manufacturing the underground members in factory and producing members in modularization, apart from that, the horizontal member could be used as permanent members, which are the advantages of this method. As the component element of DBS method, in order th transfer the vertical load on horizontal member to the column during the construction or in service, developed ${\sharp}$ shaped double beam-column connection is dominated by shear failure in the complicated state of multi-axial stresses. In this study, in order to check the shear-failure mechanism of ${\sharp}$ shaped connection of double beam-column and an increase of shear internal force with the thickness of the steel plate. 7 specimens were made and one-way static tests. All of the specimens were subjected to brittle failure. Constraint of slab will increase its shear strength by 1.06${\sim}$1.48 times. Shear strength of slabs with different constraints steel plate in two-way increase more than which are same. So the slab with different constraints steel plate will be more effective.

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Development of Marking Robot by using Arc Welding for Shipbuilding (조선 적용을 위한 문자마킹 자동용접장치 개발)

  • Park, Chul-Sung;Park, Jin-Whi;Ryu, Young-Soo;Lee, Jeong-Soo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.3-3
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    • 2009
  • 선박의 건조과정에서 필수적으로 선체 외판에는 선박의 안전과 운항 및 정비 등에 필요한 정보를 나타내기 위해 다양한 종류의 마크 및 문자가 마킹되어진다. 하지만, 단순한 도장 작업만으로는 해상과 같은 부식 환경에서 마크 및 문자가 쉽게 지워지거나 손상되기 때문에 마크 및 문자를 용접 비드(welding bead)로 표시하거나 미리 절단된 강판(steel plate)을 수동으로 용접한 뒤 도장을 함으로써 마크 및 문자의 손상을 방지하고 있다. 이러한 문자마킹작업을 하기 위해서는 작업자가 수작업으로 기준선과 마크 및 문자의 위치를 먹줄 등을 이용하여 마킹을 하고, 해당 마크 및 문자의 템플렛(template)을 이용하여 펀칭을 실시한 후 수동으로 용접을 실시한다. 하지만, 수작업을 통한 선체외판 문자마킹 작업은 작업자의 기량에 따라 품질이 상이하여 품질 저하의 원인이 된다. 또한 대조립 및 탑재 단계에서 문자 마킹 작업시 수직자세의 용접을 요구함으로써 작업자가 안전사고에 노출되어 있으며, 선박의 각 단계별 주요 공정보다 작업시간이 길어져 전체 선박 건조공정을 지연시키는 문제점 등을 야기시킬 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 조선업계에서는 선체 외판의 마크 및 문자를 자동으로 용접할 수 있는 장치를 개발하기 위해 노력해왔으며, 몇몇 개발 사례가 보고되고 있다. 하지만, 그 실효성 부분에서는 아직까지 해결하지 못한 문제점들로 인해 현장 적용에는 어려움을 보이고 있다. 본 연구에서는 선박외판 문자 자동용접장치의 기능성뿐만 아니라 현업 적용성을 가장 우선적으로 고려하여 문자마킹장치(Marking Robot for Shipbuilding) 개발을 진행하였다. 우선, 적절한 용접 재료를 선정하기 위해서 솔리드 와이어(Solid Wire)와 플럭스 코어드 와이어(Flux Cored Wire)에 대한 비드온 용접(Bead-On Welding)을 아래보기자세와 수직자세에 대해서 실시하여 적절한 용접 조건을 설정하였다. 본 연구에서 개발된 문자마킹 자동용접장치는 3축으로 구성되어 있으며 각 축들을 분리할 수 있도록 개발하여 이동성을 향상시켰으며, 작업면과 용접토치간의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있도록 용접전류 센서(Welding Current Sensor)를 이용하여 토치 높이(Wire Extension)를 제어함으로써 균일한 품질의 용접비드를 얻을 수 있었다. 또한 문자마킹 자동용접장치는 본체 구동부와 제어부(Touch Screen)가 쉽게 분리되고 장착이 가능한 구조로 개발되었으며, 용접시 각 용접자세별로 용접전압, 전류 그리고 용접속도 설정이 가능하여 아래보기 자세뿐만 아니라 어떠한 자세에서도 같은 모양의 비드형상을 가지는 문자마킹용접이 가능하도록 개발하였으며, 이는 실험과 현장적용을 통해 검증하였다.

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State-of-the-art Node of Freeform Structure (프리폼 구조의 노드 기술 현황 분석)

  • Lee, Kyoung Ju;Oh, Jin Tak;Kim, Sang Dae;Ju, Young Kyu
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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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.

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Electron Beam Welding on Module-typed Turbine Diaphragm (모듈 형 터빈 다이아프람의 전자빔 용접 기술)

  • Kim, Yong-Jai;Shim, Duck-Nam;Jung, In-Chul
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.107-107
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    • 2009
  • 모듈 형 터빈 다이아프람은, 아우터 링(outer ring), 스팀 패스(steam path)와 이너 웹(inner web)의 원형 형상을 갖는 세 부분을 조립하여 원주 방향의 용접 조인트를 형성하는 기존의 다이아프람 형태가 아니라, 아우터 슈라우드(outer shroud), 베인(vane)과 이너 슈라우드(inner shroud)의 세 부분이 하나의 모듈을 이루고 이러한 모듈을 원주 방향으로 조립하여 방사 방향의 조인트를 형성한다. 전자빔 용접은 이와 같은 방사 방향의 조인트를 수직으로 가로지르는 용접 궤적을 따라 진행되며, 용접 패스에 따라 형성되는 용융 비드의 단면적만큼 인접하는 두 모듈을 접합시킨다. 이 경우 용융 비드의 단면적과 형상은 두 모듈의 결합 강도를 결정하는 중요한 요소가 되어, 제작 시 다이아프람의 크기와 두께에 따라 용입 깊이와 평균 단면 비드 폭을 규정하고 있다. 본 연구에서는 용입 깊이와 단면 비드 폭의 요구 조건을 만족하면서 결함이 없는 건전한 용접부를 얻을 수 있는 최적 용접 조건을 도출하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 플레이트 시편과 모듈 시편을 사용한 기초 실험과 유사 시제품(semi-mockup) 실험을 실시하였다. 플레이트 기초 실험을 통해 전자빔 주요 변수인 빔 전류, 초점 위치, 용접 속도, 빔 진동 폭 변화에 따른 용융 비드 형상 변화를 관찰하였고, 빔 전류가 용입 깊이에 가장 큰 영향을 주는 인자임을 확인하여 요구 용입 깊이 별 적정 빔 전류 값을 설정하였다. 용접 속도는 생산성 측면에서 균열이 발생하지 않는 범위에서 가능하면 가장 큰 값을 사용하였고, 빔 진동 폭은 초점 위치와 함께 단면 비드 형상 결정에 많은 영향을 주는 인자로 확인되어 균열이 없는 가장 이상적인 단면 비드 형상인 완만한 쐐기 형태가 되도록 설정하였다. 이 후 실제 제품 폭과 용접 패스를 갖는 블록 모듈 실험을 통해 설정 용접 변수의 적용성과 균열 발생 여부를 확인하였고, 이 때 적용 제품 폭이 30 mm 이하이며 요구 용입 깊이가 50 mm 이상의 경우에서 비드 중앙부 균열이 발생함을 관찰하였다. 따라서 해당 영역의 제품에는 균열 저항성이 높도록 용접 속도와 빔 진동 폭을 줄여 최적 용접 변수를 새롭게 설정하였으며, 이를 유사 시제품 실험에 적용하여 최종적으로 용접 변수 안정성을 검증하였다. 이러한 실험을 통해 확인된 최적 용접 조건을 실 제품 제작에 적용하여 모듈 형 터빈 다이아프람 전자빔 용접 제작을 성공적으로 완료할 수 있었다.

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The Structural Behavior of $700kg/cm^2$ High Strength Concrete Frames Considering Extension Distances at Joints (내민길이를 고려한 $700kg/cm^2$ 고강도 콘크리트 골조의 구조적거동)

  • 신성우;안종문;윤영수;이승훈
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • 제6권5호
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    • pp.140-148
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    • 1994
  • RCI 318-8!4 recommends that when the specified cornpresslve strength of concrete In a column is greater than 1.4 times thdt spec~f~ed for a floor svsttm. top surface of the colunm concrete shall extend 2ft(600mm) into the slab from the face of colurnn to avoid unexpected brittle failure. Six test specimens were cast arid tested on 2/3 scale frame specmiens havlng different extension distances and compressive strength of concrete as the major variables. The paper discusses the performance of the frames in terms of ductility and also presents the assessment of the ACI 318-89 provisions.The test results showed that the ductility index were incrrased with increasing of compressive strength of concrete and extension distance. And top surface of the column concrete should extend 2h(h overall depth of beam) into the beam from the face of the column to avoid unexpected brittle failure in frame.

Design of Dual-band Ortho-mode Transducer for Ka-band VSATs (Ka 대역 VSAT용 이중대역 직교모드변환기 설계)

  • Lee, Hongyeol;Uhm, Manseok;Yun, Sohyeun;Yom, Inbok;Kim, Hyunsoo;Park, Jeongwoo
    • Journal of Satellite, Information and Communications
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    • 제8권3호
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    • pp.47-51
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    • 2013
  • In this paper, we present design and test results of a Ka-band dual-band ortho-mode transducer (OMT) for use in a feed assembly for the very small aperture terminals (VSATs). The designed ortho-mode transducer have wideband characteristics to separate the signals that have two orthogonal linear polarizations operating at 20GHz of receive frequency band and at 30GHz of transmit frequency band. In addition, in order to reduce the volume of the feed assebly, a Boifot based ortho-mode transducer has been designed with a dual-band. Experimental results for the design verification, the return loss in the receive band and in the transmit band for the horizontal polarization showed over 20dB and 21dB, respectively, and for the vertical polarization showed over 20dB and 24dB, respectively. The port isolation for the horizontal polarization and the vertical polarization showed over 43dB and 52dB, respectively, in the receive band and in the vertical band.

Seismic Performance of Steel Coupling Beam and RC Shear Wall under Lateral Cyclic Load (주기하중 하에서 철근 콘크리트 전단벽체와 철골 연결보 접합부의 내진성능)

  • Lim, Woo-Young;Hong, Sung-Gul
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • 제27권6호
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    • pp.591-602
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    • 2015
  • In this paper, cyclic loading test was performed to evaluate the seismic performance of the steel coupling beam and RC shear wall. The test parameter was reinforcement detail of the shear wall. For the shear wall which was designed in accordance with the current design codes, a premature bearing failure occurred at the face of the wall. On the other hand, the bearing failure of walls was prevented due to the new type of reinforcement details. Test results indicated that the vertical reinforcements were more affected to the shear strength of the coupled shear wall than the horizontal reinforcement. Based on the failure mode, concrete stress distribution above and below flanges of the embedded steel beam was proposed. Assuming proposed concrete stress distribution, load resistance was predicted and it was agree well with test data.

A Study on Punching Shear of Column-Foundation Joint Connection for Reinforced Steel Base Plate (Base Plate로 보강된 기둥-기초 접합부의 뚫림전단강도 연구)

  • Kim, Seong-Kyum;Park, Jong-Kwon;Han, Sang-Hee;Kim, Byung-Cheol;Jang, Il-Young
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • 제19권2호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • In this paper, the RC column-based joint connection part carry out loading test by reinforced hollow or extended Base Plate in order to confirm that RC joint punching shear reinforcement effect of applying the Base Plate. Base Plate thickness, extension length, size, and type as the variable, Base Plate suitable for the stress distribution and shape and dimensions confirmed through experiment and then reinforcing effect was analyzed. Experimentally, vertical load transmitted to the Base Plate from column to foundation is effective to stress distribution and then, type of hollow reinforcement more efficient than a closed. Through experiment, improve performance and ductility due to reinforcement and relative to the thickness of the existing foundation reduced even showed better performance than the existing. The behavior of the reinforced specimens be able to induce from brittle to ductile. Experiment on loading to destroy performed the pattern of cracks, destruction aspect before and after reinforcement.

A Study on the Dynamic Behavior Characteristics of Steel Column Base using Energy Absorbtion High Strength Bolt (에너지 흡수형 고력볼트를 사용한 철골 주각부의 동적 거동 특성에 관한 연구)

  • Lee, Seung-Jae;Park, Jae-Seong
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • 제11권3호
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    • pp.67-76
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    • 2011
  • Column base is very important part of steel structure because it transmits load to foundation in structure. Column base which is used frame construction in the inside and outside of the country is distributed into exposed-type, concrete encased and imbeded-type. Exposed-type column base is most profitable, if consider reuse and recycle of elements first of all. In this study, we proposed a new style exposed-type column base improved in performance for construction work and mechanical performance.

Evaluation of Stiffness Ratio of Wooden Mortise and Tenon Joint on Vertical Loading (수직 하중에 따른 목재 짜맞춤 접합부의 강성도 평가)

  • Park, Chun-Young;Lee, Jun-Jae;Kim, Gwang-Chul
    • Journal of the Korea Furniture Society
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    • 제23권3호
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    • pp.290-297
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    • 2012
  • Recently, interest in wooden construction have been growing by increasing needs and demands for eco-friendly and traditional wooden building(Hanok). Especially, Hanok has the technical development in manufacturing the mortise-tenon joint without fasteners(precut), so it could be called to modernization, industrialization and popularization. But the structural design and analysis of the structure were not regulated and had the difficulty to consider the variation of wooden member and to conduct the difficulty in the structural analysis and the design of the joint. In this study, the stiffness ratio of wooden mortise and tenon joint was evaluated according to the vertical loading, lintel and loading speed. The joint was distinguished in semi-rigid joint regardless of their factors. The stiffness ratio was 0.40 in vertical loading, 0.50 without vertical loading and 0.44 in horizontal loading with high speed. This study would be utilized to the structural analysis and design with structural analysis and design program.

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