• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.279-286
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• 2021

본 논문에서는 풍력터빈과 하부구조물을 연결하는 L형 플랜지 볼트 접합부의 거동 특성에 대한 연구를 수행하였다. L형 플랜지 볼트 접합부는 링(Ring) 형태의 L형 단면 플랜지가 볼트에 의해 상하 체결되는 방식으로서 국내 풍력터빈에서 주로 적용되고 있는 연결방식이다. 특히 풍력타워 구조물은 이들 연결부의 손상이 전체 구조시스템의 붕괴로 이어질 수 있으므로 중요한 구조 요소 중 하나이다. 따라서 L형 플랜지 볼트 접합부에 대한 정확한 거동 특성의 이해가 필요하다. 본 연구에서는 FE 해석을 통하여 L형 플랜지에 작용하는 외력과 볼트장력의 관계, 그리고 L형 플랜지의 응력분포 변화를 외력 작용 단계별로 분석하였다. 여기서 FE 해석모델은 실제 링 형태의 L형 플랜지를 단일볼트의 L형 플랜지로 이상화하였다. 또한 볼트장력과 작용외력의 관계를 이론적으로 제안한 Petersen, Schmidt와 Neuper 그리고 VDI 2230의 볼트-외력 곡선모델에서 언급되는 접합부의 거동 불연속점과 FE 해석결과를 비교함으로써 FE 해석조건의 적절성을 검증하고, 각 볼트-외력 곡선모델의 특징과 L형 플랜지 볼트 접합부 거동 특성을 분석하였다. 그리고 L형 플랜지 단면 제원을 일부 변화시켜 볼트-외력 곡선의 변화를 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.537-547
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• 2000

현장에서 자주 사용하는 강관 플랜지이음은 고력볼트를 사용한 인장접합의 일종이다. 이 이음에 있어서 응력전달은 고력볼트를 조을때 얻어지는 재료간의 높은 압축력을 이용해서 행하여진다. 그리고 플랜지이음의 역학성상에 대해서 충분하게 해명되어 있지 않고 설계방법도 확립되어 있다고 말하기 어렵다. 이상의 문제점을 포함한 플랜지이음에 대해서 종국내력에 착안을 둔 설계법을 제안하고자 한다. 본 연구의 목적은 리브 붙은 고력볼트 강관 플랜지의 이음에 대한 설계방법을 세우기 위한 기초자료를 얻는데 있고 또한 리브나 링이 개입된 형식에 있어서 직경이 다른 강관 플랜지의 이음이 설계될 수 있는지 조사하는데 있다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제7권1호
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• pp.59-62
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• 2021

관형지지물은 단일 강관 기둥 형태의 송전탑으로 강관은 상하 여러 개의 프레임으로 분할되어 플랜지부에서 볼트로 체결된다. 신설 송전선로 관형지지물 플랜지 연결부에서 가압전 조립 볼트 절손이 발견됨에 따라 강관도괴방지 대책 수립을 위한 손상원인분석 기술지원을 수행하였다. 본 건에 대해 파손면·균열 분석 기술을 통해 제작과정 상의 문제가 있었음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.119-127
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• 2002

본 연구의 목적은 강관구조물에서 고력볼트로 인장접합되는 플랜지 이음의 거동을 연구하는데 목적이 있다. 9개의 플랜지 이음 실험체의 실험을 수행하였으며, 실험시 고력볼트의 변형율과 이음부의 변형율 그리고 변위를 측정하였다. 고력볼트의 변형율, 플랜지 사이에서 발생하는 지레반력 그리고 강관과 플랜지 판의 응력분포를 연구하였다. 원형강관 플랜지 이음 설계에 사용되는 기준식을 비교 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.314-319
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• 2016

플랜지 볼트는 체결하중을 분산시키기 위한 와셔와 같은 역할을 하는 플랜지를 가지고 있으며, 주로 냉간단조로 성형된다. 플랜지의 단조 시 꽃무늬 모양의 결함이 발생할 수 있다. 이 결함은 치수 정밀도 및 품질 저하 등의 문제점을 야기할 수 있어 이에 대한 개선이 요구된다. 본 논문에서는 플랜지 볼트의 플라워 형상 결함을 개선하기 위한 금형 설계방법을 제안하고자 하였다. 이를 위해 기존의 단조 공정에서 앞판의 내경을 변수로 금형을 수정하였다. 수정된 금형을 적용한 단조 공정은 상용 유한요소해석 코드인 DEFORM-3D를 이용하여 시뮬레이션 하였고, 해석결과를 기준으로 단조 실험을 하여 결과의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.469-478
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• 2012

본 논문은 강교량 이음부에서 고장력볼트의 유효활용방안을 모색하기 위하여 고장력볼트가 적용된 이음부에 관한 구조거동을 해석적으로 검토하였다. 또한, 비선형 유한요소프로그램인 ABAQUS의 Connector요소를 사용하여 간단하게 볼트의 거동을 표현하는 수치해석방법을 제안하고, 선행 연구의 실험을 토대로 수치해석을 실시하여 해석방법의 타당성을 검토하였다. 고장력볼트 이음부 강도에 영향을 미치는 주요 설계변수를 파악하기 위해 솔리드 요소를 사용한 인장 시험체를 선택하여 다양한 설계변수(모재 및 이음판의 강종, 이음판의 두께, 볼트 재료특성, 설계볼트축력)에 관한 영향을 비교 분석하였다. 또한, 플레이트 거더 볼트 이음부에서 고장력볼트 적용부위에 따른 강도특성을 분석하기 위하여 설계변수(상부 플랜지, 하부 플랜지, 상 하부플랜지, 웹)에 따른 구조물의 모멘트-변위 관계를 도출하여 각 설계변수가 극한거동에 미치는 영향을 비교 분석하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2017년 정기학술대회
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• pp.347-348
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• 2017

헬리컬파일은 한 개 이상의 나선형 원판이 고강도 강관 파이프에 부착된 말뚝이다. 기존의 헬리컬파일은 커플러 형태의 연결방식을 사용하였으나, 볼트 구멍과 볼트사이의 유격 및 연결소켓과 강관 사이의 유격등으로 인한 높은 지지력 기대가 힘들었다. 본 연구는 헬리컬파일 연결방식 개선을 위해 기존 커플러형식에서 플랜지 형식을 적용하였고, 정재하시험을 통해 지지력을 비교 분석 하였다. 정재하시험결과 플랜지 형태의 연결방식이 커플러 형태의 연결방식보다 높은 지지력이 발휘되었고 플랜지형태 적용시 상향식그라우팅이 가능하여 품질이 향상되었다. 또한 연결부 유격을 방지 할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.689-697
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• 2005

보 플랜지 절취형 (Reduced Beam Section, RBS) 내진 철골모멘트접합부의 최근 실험결과를 살펴보면, 보 웨브를 볼트 접합한 시험체는 보 웨브를 용접한 시험체에 비해 조기에 스캘럽에서 취성파단이 발생하는 열등한 내진성능을 나타냈다. 과거 여러 연구자들이 수행한 실험 결과 및 본 연구의 수치해석 결과를 종합해 볼 때, 이러한 접합부의 조기 취성파괴는 고전 휨이론과 매우 다른 응력전달 메카니즘에서 기인하는 웨브 볼트의 슬립, 그리고 재료의 인성이 가장 낮은 스캘럽 부근의 응력집중과 밀접한 관련이 있는 것으로 분석된다. 본 연구에서는 실험 및 해석결과를 바탕으로 RBS 접합부의 실제 응력전달경로에 부합되는 새로운 보 웨브 볼트 설계법 및 개선된 상세를 제시하고 실물대 실험을 통하여 방안의 타당성을 입증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권2호
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• pp.169-180
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• 2017

본 연구에서는 국내 소규모 철골조 건축물에서 실제 시공된 보-기둥 약축 접합부에 대한 현황조사를 바탕으로 시공성을 향상시킨 약축접합부 상세를 제안하였으며, 제안된 약축접합부에 대한 반복가력 실험을 통해 접합부 내진성능을 평가하였다. 실험변수는 보-기둥 접합부에 사용된 볼트의 개수이다. 실험결과, 본 연구에서 제안하고 있는 보-기둥 약축 접합부의 거동은 수평 스티프너에 연결되는 고력볼트의 개수의 의해 결정되는 것으로 나타났다. 접합부에 4개 이상의 볼트접합이 사용될 경우 현행 기준에서 요구하는 부분 강접합 요구조건을 만족시키는 것으로 나타났다. 모든 실험체는 플랜지 연결플레이트의 연단쪽 보 플랜지 볼트 구멍 주위에서 국부적인 지압파괴와 파단 등이 발생하였다. 하지만, 웨브 높이와 플랜지 폭이 작은 기둥을 사용할 경우, 접합부에 사용되는 고력볼트의 개수가 제한적으로 사용되어야 할 것으로 판단되므로 향후 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.707-713
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• 2013

커플링 볼트는 조립, 분해 시 작업자의 안전이 고려되는 부분이나 공정 중단의 비용이 중요한 부분에서 기존의 일반볼트를 대체한다. 해양과 발전분야에서 세계적으로 광범위하게 적용되어, 회전하는 플랜지 결합에 사용되어 왔고, 국제적인 국가 선급 협회나 규제기관의 사용을 승인받아 왔었다. 커플링 볼트는 유압식으로 인장되어 플랜지 사이를 안정적으로 단단히 결합한다. 본 논문에서는 발전소 커플링 볼트의 국산화를 위해, 역설계를 통해 현재 사용 중인 볼트의 치수를 측정, 역학적인 수식을 통해 권장 체결하중의 기준을 살펴보았다. 마찰계수는 실험을 통해 선정하였고, 구조해석을 통해 체결상태를 확인하였다. 형상변수에 따른 접촉압력의 변화를 볼트 재설계시 참고할 수 있도록 나타내었다.