• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.10 no.4 s.37
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• pp.779-788
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• 1998

This paper presents the results of the experimental and analytical investigation for the fatigue strength of welded details frequently used in steel bridges, especially for the details with relatively lower fatigue strength. Considering the measured stress fatigue cracking initiated at toe of the transverse fillet weld joining the gusset plates to the web because of the stress concentration that developed as a result of the geometric conditions and the greater probability of microscopic discontinuities at the fillet weld toe A comparison was made of the stress calculated by considering geometric aspect of bead and measured at same position. They indicate that the geometric conditions of the weld toe result in similar stress concentration on both FEM models and test results. The test results were compared with the fatigue criteria of AASHTO, JSSC specifications. Specimens of 80 and 150mm gusset plate configuration tested either respectively equaled or exceeded the fatigue resistance provided by category D and E of the AASHTO specification. It also satisfied the category F and G of JSSC. Both WG1 and WG3 specimen tend to provide S-N curves with a store near -0.3 less than AASHTO and JSSC.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.20 no.4
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• pp.519-528
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• 2008

A simple steel-concrete composite deck is developed for preventing the lateral torsional buckling of girders that are under construction and for reducing the term of works using H-shaped rolled beams as bridge girders. A new type of shear connectors is also developed for the composite behavior between a simple steel-concrete composite deck and the rolled beams by the connecting conditions between the deck and the girders. One is a connector bolt that is lengthened and split or tightened with two nuts and the other is an I-shaped rolled beam welded on a steel plate with a number of holes punched through the web. In this study, to estimate the shear strength of those shear connectors the push-out tests are performed and the test results are compared with that of the previous studies and the codes. The result of the push-out tests of the connector bolts showed that the shear performance is similar to that of the stud connector and revealed that the equation for the shear strength in the Korean Specification of Highway Bridge overestimates the shear capacity of the connector bolt whose diameter is larger than 19mm. From the push-out tests of punched I-shaped rolled beams with varying welding amounts, with the small amount of welding, shear capacity is governed by the shear capacity of welding. On the other hand, shear capacity is governed by the size of the punched I-shaped rolled beams, regardless of the amount of welding.

• 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 Korean Society of Steel Construction
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• v.20 no.5
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• pp.633-644
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• 2008

The structural framework design uses high-strength bolts and welding in column splices. However, for the column under high compression, the number of the required high-strength bolts can be excessive and the increase of welding results in difficulty of quality inspection, the transformation of the structural steels, and the increase of erection time. According to the AISC criteria, when columns have bearing plates, or they are finished to bear at splices, there shall be sufficient connections to hold all parts securely in place. The Korean standard sets the maximum 25% of the load as criteria. Using direct contact makes it possible to transfer all compressive force through it. The objective of this study is to examine the generally applied stress path mechanism of welded or bolted columns and to verify the bending moment and compression transfer mechanism of the column splice according to metal touch precision. For this study,22 specimens of various geometric shapes were constructed according to the change in the variables for each column splice type, which includes the splice method, gap width, gap axis, presence or absence of splice material, and connector type. The results show that the application of each splice can be improved through the examination of the stress path mechanism upon metal contact. Moreover, the revision of the relative local code on direct contact needs to be reviewed properly for the economics and efficiency of the splices.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.45 no.1
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• pp.87-92
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• 2008

In the load-carrying fillet weldments, which are common in ship structures, fatigue cracks can occur at the weld root, in addition to the weld toe. In particular, fatigue cracks originating from the weld root are difficult to detect and cause a significant reduction in the fatigue strength of a weldment. Therefore, it is important to note the fatigue failure mode of load-carrying fillet weldment. In this study, a series of fatigue test was carried out for the fatigue strength evaluation of longi-web connections that are typical kinds of the load-carrying fillet weldment.

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.4
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• pp.7-13
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• 1995

마이크로솔더링에 의한 전자기기는, 사회기능의 중추가 되는 컴퓨터, 통신 기기, 항공기 인공위성 등의 제어계를 구성하므로, 그 접속부에 대한 높은 신뢰성의 요구는 그 무엇보다 중요하다. 전자기기에 있어서의 솔더 접속부는 집과 기판의 전기 적.기계적 접속의 역할을 하고 있으며, 따라서 개개의 접속부의 파단은 전체의 불량 으로 연결된다. 실제 전자콤포넌트와 그 시스템의 단선 등의 사고에 있어서 자주 발생 하는 사고중의 하나가 솔더접속부의 단선에 의한 것이며, 그 단선중에서도 가장 보편 적이며 또한 대단히 심각한 문제로서 주목을 받고 있는 것이 솔더접속부의 열피로파단 이다. 전자기기를 사용할 때, 스위치의 on-off에 의한 power cycle과 환경의 온도변화 에 기인하는 반복열 사이클은 솔더접속부의 피로를 일으키게 되고, 결국에는 사용중에 파단을 초래하게 된다. 이러한 온도변화의 범위는 약 -55.deg. - 150.deg.C로 예상할 수 있으며, 여기서 최고온도인 150.deg.C는 Pb-Sn 공정합금의 경우 0.9Tm.p.이상의 고온에 해당한다. 이 피로는 등온적으로 또는 열사이클중에 발생하기도 한다. 솔더접 속부의 열피로수명은 대부분의 공업재료에서 나타나는 저사이클피로거동과 유사하게 발생하며, 솔더 접속부에 인가되는 열변형/응력(thermal strain/stress)의 크기에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 솔더는 서로 다른 열팽창계수를 갖는 칩과 회로 기관의 두종류의 재료를 접속하기 때문에, 상기한 바와 같은 반복열사이클에 의하여 발생하는 열변형/응력이 접속부의 피로.파단을 야기시킨다. 이러한 솔더접속부에 대한 주기적인 응력/변형의 인가는 접속부에 내.외적으로 현저한 변화를 야기시키게 되고, 열피로로 연결되며 결국에는 시스템의 전기적 단선을 초래하게 된다. 또한 열피로파단 현상는 변형/응력의 크기 뿐 만아니라 솔더합금자체의 야금학적인 물성에도 크게 의존 하며, 내적.외적인 열변화에 의한 야금학적인 특성변화도 크게 영향을 미친다. 솔더 접속부의 신뢰성에 대한 연구는, 그 중요성에 비추어 볼 때, 지금까지 수많은 연구가 행하여져 왔다. 그러나 신뢰성과 관련된 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에서의 연구는 비교적 적은 편이다. 따라서 본 해설에서는 전자기기의 마이크로 솔더접속부 에서 발생하는 열피로파단현상에 대한 야금학적인 면에 중점을 두어 서술하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.15 no.5 s.66
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• pp.519-529
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• 2003

In recent years, the use of cold-formed steel roof truss has been increased in the steel houses and high-rise apartments. The design of the roof truss anchor connections has been based on the experience and decision of designers. In this paper, the structural behavior of anchor connections based on experimental and decision is described. In the tests, truss members and connection members were jointed directly with self-drilling screw fasteners and the simple shaped connection member with excellent workability and structural capacity was used to connect roof truss and sub-structure. The connecting method was selected according to the construction material of sub-structure: chemical anchor for reinforced concrete structure and welding or DX-Pin for steel structures. The pull-out tests of various type anchor connection were executed to obtain the strength and the stiffness and the result have been compared with AISI(1996) and AlSC(1989) specifications, Simple formulas for the shear strength of screw connections have been propose and compared with tests.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.125-129
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• 2002

Authors had developed the model for the fatigue life assessment of welded details considering residual stress and its relaxation. The model consists of three ingredients; a hot-spot stress approach, a residual stress relaxation, and an equivalent stress. The equivalent stress is induced by stress ranges and the ratios between the applied mean stresses and the ultimate stress of material. Once being tuned with two specific fatigue tests by using load carrying cruciform joint, this model can be applied to many kinds of welded details which structural stress concentration factors are different from each other. This paper reports the application of the proposed model for various welded details including cover plate, longitudinal stiffener, gusset and side attachment. From the investigation of predicted results by using the proposed model it was shown that the ambiguous fatigue characteristics of the various details influenced widely by the welding residual stress are clarified, and also the model could be applied to assess fatigue life of general welded structures.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.11a
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• pp.77-80
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• 2008

The conventional pile cap reinforcement systems regulated in the design specifications have some restrictions in design and construction such as disposition of reinforcing bars, insurance of anchoring length of reinforcements and requirement of shear key. This study suggests a new type of steel pipe pile cap system with perforated rib shear connector as an alternative to the conventional pile cap system for the improvement in structural performance and simplification of construction. And, experimental results of push-out are scribed for the evaluation of structural performance of the new pile cap system and it was compared to the structural behavior of conventional pile cap system.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.6A
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• pp.843-851
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• 2008

The conventional pile cap reinforcement systems regulated in the design specifications have some restrictions in design and construction such as requirement of shear key, disposition of reinforcing bars and insurance of anchoring length of reinforcements. This study suggests a new type of steel pipe pile cap system with perforated flat bar shear connector as an alternative to the conventional pile cap system for the improvement in structural performance and simplification of construction. And, experimental results of push-out and bending behavior are scribed for the evaluation of structural performance of the new pile cap system and it was compared to the structural behavior of conventional pile cap system.