• 제목/요약/키워드: 취성파단

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Cyclic Seismic Performance of Reduced Beam Section Steel Moment Connections: Effects of Panel Zone Strength and Beam Web Connection (패널존 강도 및 보 웨브 접합방식이 RBS 철골 모멘트접합부의 내진거동에 미치는 영향)

  • Lee, Cheol-Ho;Jeong, Sang-Woo;Kim, Jin-Ho
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.337-348
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    • 2003
  • 본 연구는 8개의 RBS (reduced beam section) 내진 철골모멘트접합부의 실물대 실험결과를 요약한 것이다. 본 실험의 주요변수는 보 웨브 접합법 및 패널존 강도를 택하였다. 균형 패널존 시험체는 접합부의 내진성능을 감소시키지 않으면서, 보와 패널존이 함께 균형적으로 지진에너지를 소산시키도록 설계하여 값비싼 패널존보강판(doubler plates)의 수요를 줄이고자 시도한 것이다. 보 웨브를 용접한 시험체는 모두 특별 연성모멘트골조에서 요구되는 접합부 회전능력을 충분히 발휘하였다. 반면 보 웨브를 볼트접합한 시험체는 조기에 스캘럽을 가로지르는 취성파단이 발생하는 열등한 성능을 보였다. 보 그루브 용접부 자체의 취성파괴가 본 연구에서와 같이 양질의 용접에 의해 방지되면, 스켈럽 부근의 취성파단이 다음에 해결해야 할 문제로 대두되는 경향을 보인다. 보 웨브를 볼팅한 경우에 접합부 취성파단의 빈도가 월등히 높은 이유를 실험 및 해석결과를 토대로 제시하였다 측정된 변형도 데이터에 의할 때, 접합부의 전단력 전달메카니즘은 흔히 가정하는 고전 휨이론에 의한 예측과 전혀 다르다. 이는 전통적 보 웨브 설계법을 재검토할 필요가 있음을 시사하는 것이다. 아울러, 본 연구의 제한된 실험자료 및 접합부에서 요구되는 바람직한 거동기준을 근거로 균형 패널존의 강도범위에 대한 예비적 추정치를 제시하였다.

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Evaluation of Moment Transfer Efficiency According to the Connection Length of the Column Flange and the Beam Web of the H-beam Column Connection (H형강 보-기둥 접합부의 보 웨브 단부접합길이에 따른 모멘트전달효율 평가)

  • Hong, Young-Ju;Oh, Sang-Hoon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.6
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    • pp.193-203
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    • 2022
  • In this study, in order to compare the seismic performance of steel structure beam-column connection details and non-scallop connection details mainly used in Korea, a full-scale static cyclic loading test and FEM analysis were conducted through the same modeling as the experiment. For quantitative numerical comparison, the strain concentration ratio and moment transfer efficiency used in previous studies were cited. As the welding area of the beam web decreased, the deformation rate of the beam flange increased, and the plastic deformation capacity according to the rotation angle decreased or brittle fracture occurred. Comparing the analysis results with the experimental results, the possibility of brittle fracture tended to increase when the web welding ratio for the total cross-sectional area of H-shaped fell below 60%.

A study on Tensile performance of Energy Absorbing Bolts in Space Frame (스페이스프레임에 사용되는 에너지 흡수형 볼트의 인장성능연구)

  • Lee, Sung-Min;Kim, Min-Sook;Choi, Jung-Sam;Kang, Chang-Hoon
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.7 no.6
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    • pp.53-60
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    • 2007
  • The hole for the insertion of the pin in the shank is exist at ball joint connection of the space frame. It brings about the brittle fracture caused by stress concentration. Consequently it cannot expect the deformation performance or energy absorption performance from ball joint connection. In this study we developed a new connection details which will increase the plastic deformation performance at ball joint connection and can absorb the error in construction, which expect the plastic deformation performance at the reduced shank without brittle fracture at the screw of bolt and pin. Also it's capacity is verified by the performance in numerical analysis and test. We confirmed bolt's plastic deformantion performance through controled shank and pin's area.

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Cyclic Seismic Performance of Reduced Beam Section Steel Moment Connections: Effects of Panel Zone Strength and Beam Web Connection Type (패널존 강도 및 보 웨브 접합방식이 RBS 철골 모멘트접합부의 내진거동에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Lee, Cheol-Ho;Jeon, Sang-Woo;Kim, Jin-Ho
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.3
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    • pp.69-77
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    • 2003
  • This paper presents test results on eight reduced beam section(RBS) steel moment connections. The testing program addressed bolted versus welded web connection and panel zone(PZ) strength as key variables, Specimens with medium PZ strength were designed to promote energy dissipation from both PZ and RBS regions such that the requirement for expensive doublet plates could be reduced. Both strong and medium PZ specimens with a welded web connection were able to provide satisfactory connection rotation capacity for special moment-resisting frames. On the other hand, specimens with a bolted web connection performed poorly due to premature brittle fracture of the beam flange of the weld access hole. If fracture within the beam flange groove weld was avoided using quality welding, the fracture tended to move into the beam flange base metal of the weld access hole. Plausible explanation of a higher incidence of base metal fracture in bolted web specimens was presented. The measured strain data confirmed that the classical beam theory dose not provide reliable shear transfer prediction in the connection. The practice of providing web bolts uniformly along the beam depth was brought into question. Criteria for a balanced PZ strength improves the plastic rotation capacity while reduces the amount of beam distortion ore also proposed.

A study on the thermal embrittlement of Nb-containing cast duplex stainless steel (Nb이 첨가된 주조 2상 스테인리스강의 열취성에 관한 연구)

  • Song, Myeong-Ho;Kim, Yong-Gyu
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.7
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    • pp.623-631
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    • 1997
  • 본 연구에서는 주조 2상 스테인리스강의열시효에 대한 시효온도, 시효시간 및 Nb함유량의 영향을 관찰하기 위해 기계적 성질 및 조직을 조사하였으며 Nb을 함유한 주조 2상 스테인리스강의 파괴기구를 규명하기 위해 SEM에 의한 파단면 관찰과 WDS성분분석을 통해 파괴기구의 특성을 고찰하였다. 시효온도와 시효시간이 증가함에 따라 페라니트으 미소경도가 증가하였으며 항복강도의 경우 시효온도와 시효시간에는 영향을 받지 않았으나 Nb을 함유한 재료들이 Nb을 함유치 않은 재료들에 비해 다소 낮은 항복강도 값을 보였다. 충격흡수에너지 값은 시효시간 및 시효온도의 증가에 따라 시험된 모든 재료에서 저하되었는데 0.4% Nb을 함유하는 경우 Nb을 약간 함유하거나 함유치 않은 재료들에 비해 시효시간에 따라 급격한 감소 경향을 보였다. 파단면 관찰결과 페라이트 기지 또는 페라이트/오스테나이트 상경계에서 석출된 VbC를 비롯한 탄화물들이 취성저항성을 낮추는데 크게 기여했음을 알 수 있었다.

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Hydrogen Delayed Fracture of Automotive Multi-Phase Sheet Steels by Hydrogen Charging Condition (수소주입에 따른 자동차용 복합조직강판의 지연파괴 거동)

  • Park, Jae-U;Gang, Gye-Myeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.87-87
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    • 2013
  • 복합조직강의 미세조직제어를 통한 자동차용 고강도 강판재의 개발이 주요 연구과제로 있다. 하지만 고강도화에 따라 수소에 의한 지연파괴의 문제점이 있어, 이를 규명하고 해결하기 위한 많은 연구가 함께 이루어지고 있다. 본 연구에서는 연구, 개발되고 있는 복합조직강 중 DP강과 TRIP강의 수소취성에 미치는 미세조직의 영향을 분석하고, 수소주입조건에 따른 수소취성 및 지연파괴 거동에 대하여 조사하고자 하였다. 이를 위해 음극전기분해법을 이용, 주입수소량을 달리하여 주입수소가 복합조직강의 지연파괴에 미치는 영향을 분석하였다. Hydrogen determinator를 통해 시편 내 수소량을 측정하였고, 소형펀치시험에 의한 기계적물성 변화를 조사하였다. 또한 파단부위의 넓이와 깊이를 비교측정하였고, 파단면을 SEM으로 관찰하여 수소지연파괴 거동을 평가하고자 하였다.

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Generating mechanism and properties of the zinc-nickel alloy plating in the hydrogen embrittlement of the surface treatment. (표면처리 수소취성의 발생기구 및 아연니켈합금도금에서의 특성)

  • U, Ji-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.126-126
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    • 2016
  • 우리가 구조재로 사용하는 스틸에서는 산세나 도금과 같은 전처리공정이나 후공정인 전기적 도금공정에서 금속소지에 수소가 유입되면 수소취성이 일어날 수 있고 이럴 경우 그런 제품은 사용 중 예기치 못하게 파단이나 파괴가 일어날 수 있으므로 매우 위험하다. 특히 대부분 스틸을 구조재로 사용하는 자동차의 경우 운행 중 이런 사고가 발생하면 인명피해로 이어질 수 있으므로 그 관리가 매우 엄격하다.

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An Experimental study on Failure Mode of Space Frame's Ball joint connection (스페이스프레임의 볼조인트 접합부 파괴모드에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Sung-Min;Kim, Min-Sook;Kim, Dae-Young;Song, Chang-Young;Kang, Chang-Hoon
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.7 no.6
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    • pp.61-68
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    • 2007
  • The hole for the insertion of the pin in the shank is exist at ball joint connection of the space frame. It brings about the brittle fracture caused by stress concentration. Consequently it cannot expect the deformation performance or energy absorption performance from ball joint connection. In this study we developed a new connection details which will increase the plastic deformation performance at ball joint connection and can absorb the error in construction, which expect the plastic deformation performance at the reduced shank without brittle fracture at the screw of bolt and pin. Also it's capacity is verified by the performance in numerical analysis and test. We confirmed bolt's plastic deformantion performance through controled shank and pin's area.

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A Study on Deformation Capacity of High Strength Steel Beam-to-Column Connections According to Welding Detail at Beam End (보 단부 용접상세에 따른 고강도강 기둥-보 접합부의 변형능력에 관한 연구)

  • Oh, Sang Hoon;Park, Hae Yong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.26 no.4
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    • pp.335-348
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    • 2014
  • For high-strength steel, it is difficult to be applied to flexible structural member because it have high yield ratio and low basic material's toughness. One of the great problems when using high-strength steel connections is the brittle fracture at the end of the beam member in common with general mild steel connections. In the cases of mild steel connections, it has be developed that special moment frame connection details by reinforcing structural member or improvement of welding access hole. But, it is incomplete at yet about applicability estimation of high-strength steel connections. This study is the initial step research for the applicability estimation of beam-to-column connections being applied to developed high-strength steel, HSA800. And, it studied about structural performance of the high-strength steel connections according to the details of welding access hole through full-scale test and analytical method.

Cycllic Seismic Testing of Full-Scale RBS (Reduced Beam Section) Steel Moment Connections (RBS 철골모멘트접합부의 내진거동평가를 위한 반복재하 실물대(實物大) 시험)

  • Lee, Cheol Ho;Jeon, Sang Woo;Kim, Jin Ho
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.4
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    • pp.557-566
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    • 2002
  • This paper summarized the results of a full-scale cyclic seismic testing on four reduced beam section (RBS) steel moment connections. Specifically, these tests addressed a bolted web versus a welded web connection and strong versus medium panel zone (PZ) strength as key test variables. Specimens with medium PZ strength were designed to promote balanced energy dissipation from both PZ and RBS regions, in order to reduce the requirement for expensive doubler plates. Both strong and medium PZ specimens with welded web connection were able to provide sufficient connection rotation capacity required of special moment-resisting frames. On the other hand, specimens with bolted web connection performed poorly due to premature brittle fracture of the beam flange at the weld access hole. Unlike the case of web-welded specimens, specimens with cheaper bolted web connection could not transfer the actual plastic moment of the original (or unreduced) beam section to the column. No fracture occurred within the beam groove welds of any connection in this testing program. If fracture within the beam flange groove weld is avoided by using quality welding procedure as in this study, the fracture issue tends to move into the beam flange base metal at the weld access hole. Supporting analytical study was also conducted in order to understand the observed base metal fracture from the engineering mechanics perspective.