• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권4호
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• pp.493-502
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• 2022

Shear lag phenomenon has long been considered in numerous structural codes; however, the AISC provisions have now no longer proposed any unique equation to calculate the shear lag ratio in bolted connections for angles in general. It is noticeable that, however, codes used in this case are largely conservative and need to be amended. A parametric study consisting of 27 angle sections with equal legs and different with bolted connections was performed to investigate the effects of shear lag on the ultimate tensile capacity of angle members. The main parameters were: steel grade, connection length and eccentricity from the center of the plate, as well as the number of rows of bolts parallel to the applied force. The test results were compared with the predictions of the classical 1-x/l law proposed by Mons and Chesen to investigate its application to quantify the effect of shear lag. A parametric study was performed using valid FE models that cover a wide range of parameters. Finally, based on the numerical results, design considerations were proposed to quantify the effect of shear lag on the ultimate tensile capacity of the tensile members.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.519-528
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• 2008

초간편 강합성 바닥판은 H형강을 거더로 활용하면서 교량가설시 H형강의 횡-비틀림 좌굴을 방지하고 공기를 단축시키기 위하여 개발하였다. 또한 초간편 강합성 바닥판과 H형강 거더의 합성거동을 확보하기 위하여 사용되는 전단연결재를 초간편 강합성 바닥판의 강판과 H형강 거더의 연결방식에 따라 연결볼트를 길게 뽑아 스터드를 대체하여 전단연결재로 사용하는 방식과 유공I형강을 전단연결재로 활용하는 방식으로 개발하였다. 본 연구에서는 이렇게 개발한 신형식 전단연결재에 대한 전단내력 평가를 위하여 Push-Out 실험을 실시하고, 기존 전단연결재의 전단내력 평가식과 비교 분석하였다. Push-Out 실험을 통하여 연결볼트는 스터드와 같은 거동을 하는 것으로 확인하였으며, 도로교 설계기준의 전단내력 평가식은 지름이 큰 연결볼트의 전단내력을 과대평가하는 것으로 나타났다. 용접량의 변화에 따른 유공I형강의 Push-Out 실험에서는 용접량이 적은 경우에는 용접부의 전단내력이 지배하였으나, 용접량이 일정정도 이상인 경우에는 일정한 전단내력을 발휘하는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권6호
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• pp.703-718
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• 2014

The initial clamping forces of high strength bolts subjected to different faying surface conditions drop within 500 hours regardless of loading, any other external force or loosening of the nut. This study develops a mathematical model for relaxation confined to creep on a coated faying surface after initial clamping. The quantitative model for estimating relaxation was derived from a regression analysis for the relation between the creep strain of the coated surface and the elapsed time for 744 hours. This study establishes an expected model for estimating the relaxation of bolted joints with diverse coated surfaces. The candidate bolts are dacro-coated tension control bolts, ASTM A490 bolt, and plain tension control bolts. The test parameters were coating thickness, species of coating. As for 96, 128, 168, and $226{\mu}m$ thick inorganic zinc, when the coating thickness was increased, relaxation after the initial clamping rose to a much higher range from 10% to 18% due to creep of the coating. The amount of relaxation up to 7 days exceeded 85% of the entire relaxation. From this result, the equation for creep strain can be derived from a statistical regression analysis. Based on the acquired creep behavior, it is expected that the clamping force reflecting relaxation after the elapse of constant time can be calculated from the initial clamping force. The manufacturer's recommendation of inorganic zinc on faying surface as $75{\mu}m$, appears to be reasonable.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5290-5298
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• 2013

본 논문에서는 프리캐스트 방식으로 제작 가능한 격자형 강합성 바닥판의 이음부에 기계식 연결방식을 적용하고자 콘크리트 전단키와 고장력볼트로 구성되는 이음부에 대해 Push-out 시험으로 전단내력을 구하였으며, 이를 전단마찰 이론에 근거한 이론식 및 설계식과 비교함으로써 전단내력을 평가하였다. 분석결과에 따르면, 이음부 접합면을 에폭시로 부착한 경우가 전단키를 강판으로 보강한 경우 보다 약 10% 정도 더 큰 전단내력을 갖는 것으로 나타났으나, 실험체간 전단내력의 편차는 전단키를 강판으로 보강한 경우가 더 작게 나타났다. 실험결과를 계산식 및 설계식과 비교한 결과, 기존 설계식으로 안전하게 설계될 수 있음을 알 수 있었다. 그러나, ACI-318에 의할 경우 이음부 전단내력이 과소평가되기 때문에 LRFD에서 제시된 설계식의 적용이 더 적당한 것으로 분석되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.313-321
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• 2017

인장하중을 받는 아스팔트 도로용 고강도 앵커의 강도특성에 관한 기초 성능을 규명하기 위해 앵커 매립깊이, 포장두께, 앵커 직경, 앵커 종류, 실험 온도, 에폭시 종류, 그룹인발 수량 등을 실험변수로 하여 정적 인발실험을 실시하고, 아스팔트 앵커의 인발강도에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과 아스팔트 앵커의 강재강도는 기존 콘크리트 앵커의 강재강도식을 적용하면 1.08배 이상의 안전율을 확보할 수 있으므로 콘크리트 앵커 강재강도식을 사용하여도 무관한 것으로 나타났다. 아스팔트 앵커의 실험을 통해 얻은 인발하중을 제안식과 비교하면 약 ${\pm}10%$ 이내의 오차로 근사치를 나타내고 있다. 이로부터 아스팔트 앵커의 경우에도 콘크리트 앵커와 동일한 투영면적의 비가 성립될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.475-481
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• 2018

본 연구에서는 해상에서 빈번하게 발생하는 추진기 로프 감김 사고를 예방하기 위해 개발된 로프절단장치의 안전성 및 효용성에 대한 연구를 시도하였다. 먼저 이론식과 유한요소 해석을 통하여 실선 실험에 사용될 세 종류의 로프절단장치의 볼트의 강도 및 장치가 축계에 미치는 비틀림응력을 계산하였다. 그 결과 로프절단장치에 사용된 볼트는 안전수명설계 및 손상허용설계의 관점에서 적절하게 설계된 것으로 확인되었으며, locking-up 발생 시 축계에 미치는 영향도 미미하여 안전성 또한 만족할 수 있는 수준인 것으로 나타났다. 안전성 검증을 마친 세 종류의 절단장치가 설치된 선박을 활용하여 실제로 해상에서 로프 및 어망을 절단하는 실험을 진행하였으며, 그 결과 대체적으로 실험에 사용된 20~50 mm 굵기의 로프를 잘 절단하였으나, 소형 축계에 장착된 절단장치의 경우 굵은 로프를 절단할 때는 효용성이 저하함을 알 수 있었다.