• Steel and Composite Structures
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• 제23권4호
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• pp.399-408
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• 2017

This paper experimentally studies the cyclic behavior of hybrid connections between steel coupling beams and concrete shear walls with embedded steel columns. Four beam-to-wall connection specimens with short and long embedded steel columns are tested under monotonic and cyclic loads, respectively. The influence of embedment length of columns on the failure mode and performance of connections is investigated. The results show that the length of embedded steel columns has significant effect on the failure mode of connections. A connection with a long embedded column has a better stiffness, load-bearing capacity and ductility than that of a short embedded column. The former fails due to the shear yielding of column web in the joint panel, while failure of the latter is initiated by the yielding of horizontal reinforcement in the wall due to the rigid rotation of the column. It is recommended that embedded steel columns should be placed along the entire height of shear walls to facilitate construction and enhance the ductility.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.151-159
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• 2005

본 연구는 기존의 연구성과들을 바탕으로 단부 RC조 중앙부 S조로 이루어진 합성보의 내력평가를 이론적으로 고찰한 것으로 다음의 결론을 얻었다. RC구간 길이가 증가할수록 Vsrc,test/Vsrc,the의 비는 점진적으로 감소하며 그 경향은 a/d=3.5이상에서 더욱 현저함을 알 수 있었다. 많은 보강방법 중에서는 수직+수평 보강 방법이 우수한 결과를 보였다. 그리고, 주근정착길이 0.15L에서 내력상승률이 현저하며, Vsrc,Eq(3)~(5)식 일 때 실험치를 일반적으로 과소평가하는 경향을 나타냈다. 전단스팬비와 주근정착길이, 철골철근비의 변화를 주요변수로 하여 회귀분석에 의한 내력 평가식을 제안하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제2권1호
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• pp.57-75
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• 2014

This paper presents an analysis of the results of an experimental program on the performance of a novel configuration of a hybrid FRP-concrete beam. The beam section consists of a GFRP pultruded profile, a CFRP laminate, and a concrete block all wrapped up using filament winding. It was found that the thickness of the concrete block and the confinement by the filament-wound wrapping had a profound effect on the energy dissipation behaviour of the beam. Using a shear punching model, and comparing the predicted results with the experimental ones, it was found that beyond a given value of the concrete block thickness, the deformational behaviour of the beam shifts from brittle to ductile. It was also found that the filament-wound wrap had many benefits such as providing a composite action between the concrete block and the GFRP box, improving the stiffness of the beam, and most importantly, enhancing the load carrying ability through induced confinement of the concrete.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권4호통권47호
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• pp.437-443
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• 2000

콘크리트 충전각형강관 기둥-보 핀접합부를 대상으로 접합부의 회전강성, 전단내력 등 역학적 특성을 규명하기 위하여 실험을 수행하였다. 실험변수는 강관기둥의 폭-두께비 및 강관 내부의 수평 다이어프램, 슬래브 설치 유무이다. 기둥의 폭-두께비가 큰 시험체가 폭-두께비가 작은 시험체에 비하여 접합부의 회전강성이 낮으며, 변형도 접합부에 집중되어 발생한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권4호
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• pp.475-494
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• 2020

Presented are experimental results from 24 full-scale push test specimens to study the behaviour of composite beams with trapezoidal profiled sheeting laid transverse to the beam axis. The tests use a single-sided horizontal push test setup and are divided into two series. First series contained shear loading only and the second had normal load besides shear load. Four parameters are studied: the effect of wire mesh position and number of its layers, placing a reinforcing bar at the bottom flange of the deck, normal load and its position, and shear stud layout. The results indicate that positioning mesh on top of the deck flange or 30 mm from top of the concrete slab does not affect the stud's strength and ductility. Thus, existing industry practice of locating the mesh at a nominal cover from top of the concrete slab and Eurocode 4 requirement of placing mesh 30 mm below the stud's head are both acceptable. Double mesh layer resulted in 17% increase in stud strength for push tests with single stud per rib. Placing a T16 bar at the bottom of the deck rib did not affect shear stud behaviour. The normal load resulted in 40% and 23% increase in stud strength for single and double studs per rib. Use of studs only in the middle three ribs out of five increased the strength by 23% compared to the layout with studs in first four ribs. Eurocode 4 and Johnson and Yuan equations predicted well the stud strength for single stud/rib tests without normal load, with estimations within 10% of the characteristic experimental load. These equations highly under-estimated the stud capacity, by about 40-50%, for tests with normal load. AISC 360-16 generally over-estimated the stud capacity, except for single stud/rib push tests with normal load. Nellinger equations precisely predicted the stud resistance for push tests with normal load, with ratio of experimental over predicted load as 0.99 and coefficient of variation of about 8%. But, Nellinger method over-estimated the stud capacity by about 20% in push tests with single studs without normal load.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.257-260
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• 2006

Coupled shear walls consist of two or more in-plane walls inter-connected with coupling beams. In order to effectively resist seismic loads, coupling beams must be sufficiently stiff, strong and posses a stable load-deflection hysteretic response. Much of requirements to the civil and building structures have recently been changed in accordance with the social and economic progress. Ductility of high performance fiber reinforced cementitious composites(HPFRCCs), which exhibit strain hardening and multiple crackling characteristics under the uniaxial tensile stress is drastically improved. This paper provides background for design guidelines that include a design model to calculate the shear strength of pseudo strain hardening cementitious composite steel coupling beam.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권3호
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• pp.547-563
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• 2015

Deflection in a beam of a composite frame is a serviceability design criterion. This paper presents a methodology for rapid prediction of long-term mid-span deflections of beams in composite frames subjected to service load. Neural networks have been developed to predict the inelastic mid-span deflections in beams of frames (typically for 20 years, considering cracking, and time effects, i.e., creep and shrinkage in concrete) from the elastic moments and elastic mid-span deflections (neglecting cracking, and time effects). These models can be used for frames with any number of bays and stories. The training, validating, and testing data sets for the neural networks are generated using a hybrid analytical-numerical procedure of analysis. Multilayered feed-forward networks have been developed using sigmoid function as an activation function and the back propagation-learning algorithm for training. The proposed neural networks are validated for an example frame of different number of spans and stories and the errors are shown to be small. Sensitivity studies are carried out using the developed neural networks. These studies show the influence of variations of input parameters on the output parameter. The neural networks can be used in every day design as they enable rapid prediction of inelastic mid-span deflections with reasonable accuracy for practical purposes and require computational effort which is a fraction of that required for the available methods.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.421-432
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• 2009

본 연구는 perfobond rib 전단연결재를 사용한 합성보의 정적거동 특성을 파악하기 위하여 perfobond rib 전단연결재의 push-out 실험과 perfobond rib 전단연결재를 설치한 합성보의 하중재하 실험을 실시하였다. Perfobond rib의 전단저항성능은 콘크리트 강도 증가에 의한 콘크리트 선단지지력 및 콘크리트 다웰의 전단저항 성능 증가로 콘크리트 강도에 비례하며 횡방향 철근의 휨변형 성능에 대한 제한으로 연성효과를 나타내는 상대슬립은 일정 콘크리트 강도이상에서는 증가하지 않았다. 합성보의 하중재하 실험결과, 합성보에 휨 하중과 휨 전단하중이 동시에 작용하게 되므로 rib 홀에 배치된 횡방향 철근과 콘크리트 다웰부의 전단저항에 따라 합성보 콘크리트 슬래브의 rib 홀의 위치에서 횡방향 균열이 발생하였으며, perfobond rib 배치방법에 따라 합성단면 경계에서의 상대변위로 강성전단연결재의 전단거동 특성을 확인하였다. Perfobond rib와 같이 합성보에 대한 전단저항 성능이 큰 강성 전단연결재의 경우 전단연결재에 의한 합성보의 거동이 변화하므로 합성보 단면설계시 이에 대한 고려가 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.1-9
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• 2016

데크플레이트 철판을 성형하여 구성한 DH-Beam은 형틀 역할 뿐 아니라 합성거동에 기여할 것으로 판단되며, 본 연구에서는 DH 측판의 전단강도 기여도를 평가하고자 하였다. 총 5개의 실험체를 대상으로 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 실험체는 2개의 정가력 실험체, 2개의 부가력 실험체, 그리고 1개의 RC 실험체로 구성되었다. RC 실험체는 DH-Beam과 비교를 목적으로 제작하였다. DH-Beam에 대한 실험결과는 전단강도를 산정하는 설계식 그리고 RC 실험체에 대한 실험결과 등과 비교하였으며, 그 결과 DH-Beam의 측판은 전단강도에 기여하고 있다. 비선형 구조해석에서는 실험체를 대상으로 DH 판의 기여도를 평가하였다. 구조해석에서는 DH 측판 만 있는 경우 혹은 DH 판이 전혀 없는 경우 등 다양한 경우를 대상으로 하였다. 구조실험 및 해석적 연구의 결과 DH-Beam의 측판은 콘크리트와 합성단면을 형성하면서 전단강도에 기여하는 것으로 평가할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.337-347
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• 2011

본 논문에서는 콘크리트 채움 U형 강재보와 강재 H단면 기둥으로 구성된 접합부의 내진 성능을 평가하였다. 접합부 내진성능을 평가하기 위하여 세 개의 보-기둥 접합부 실험체를 반복주기하중에 대하여 실험하였다. 합성보는 콘크리트 슬래브와 스터드를 이용하여 일체화 되었으며, 슬래브에는 부모멘트를 위한 철근이 배치되었다. 접합부 상세를 실험 변수로 하였으며, 보 접합부의 강화방안 및 약화방안, 합성효과의 정도를 고려하였다. 합성보의 춤은 슬래브 두께를 포함하여 600mm이며, 강재보와 슬래브의 철근은 H형강 기둥과 용접을 통해 접합하였다. 접합부 강화방안은 합성보 플랜지에 덧댐플레이트를 용접하였으며, 약화방안으로서 소성힌지 발생지점에 채움콘크리트 안에 스티로폼을 삽입하였다. 실험 결과 완전합성 실험체는 강도와 변형능력, 에너지 소산에 있어서 우수한 성능을 보여주었다. 변형능력은 특수모멘트골조 기준인 4% 이상의 회전각을 발휘하였다.