• 제목/요약/키워드: Connections design procedure

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접합부 표준화 데이터베이스를 활용한 전단접합 설계 프로세스 개선 (Improvement of Shear Connection Design Procedure using Connections Standardization Database)

  • 김희동;황인규;이명재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.81-89
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    • 2014
  • 국내에서 진행되는 전단 접합부 상세 설계 프로세스를 고찰한 결과 구조 설계자와 제작도면 작성자 및 제작자간의 상호 정보 교류에 많은 문제점이 있으며, 작업 진행상에서도 불필요한 업무들이 존재하는 것으로 파악되었다. 이에 본 연구에서는 이러한 접합부 상세 설계시 문제점을 개선하기 위해 구조설계자가 접합부 구조설계부터 최종 도면화 작업까지를 일괄적으로 관리할 수 있는 개선된 설계프로세스를 제안하였으며, 이를 위해 강구조건축 접합부 표준상세 지짐의 내용을 활용하여 접합부 설계에 표준화 및 전산화를 도입할 수 있도록 하였다. 이를 통하여 구조적 안전성과 제작 및 시공성이 확보된 접합상세를 효율적으로 설계 및 도면화 할 수 있으며 기존 설계 프로세스에서 야기될 수 있는 문제점을 근본적으로 차단할 수 있었다.

RHS 기둥-H형강보 접합부의 내진보강 설계 (Seismic Retrofit Design of RHS Column-to-H Beam Connections)

  • 김영주;오상훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.529-537
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    • 2008
  • 본 논문의 목적은 슬래브가 있는 RHS 기둥-H 형강보 접합부의 내진보강설계방법을 제안하는 것이다. 모멘트접합부의 내진보강에 관한 이전 연구를 참조하면, 보강된 RBS(SR) 또는 연장된 수평스티프너(LH)를 가진 접합부는 응력/변형도 집중의 저감에 매우 효과적인 것으로 밝혀졌다. 따라서 두개의 내진보강방법, 즉, 보강된 RBS(SR)과 연장된 수평스티프너(LH)를 사용한 새로운 설계절차를 제시하였다: 게다가 본 논문에는 접합부의 내진보강방법을 향상시키기 위한 다양한 상세 및 방법 등이 기술되었다. 끝으로 설계방법의 검증을 위해서 파일럿테스트를 실시하였다.

용접 수평헌치로 보강된 철골 모멘트 접합부의 내진설계 (Seismic Design of Steel Moment Connections with Welded Straight Haunch)

  • 이철호
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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    • pp.269-277
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    • 2000
  • This paper describes a seismic design procedure for steel moment connections with welded straight haunch. Recent test results showed that welding a straight haunch beneath the beam could be a viable solution for not only repair and rehabilitation of pre-Northridge moment connections but also new construction. Although a design procedure for the connection with triangular welded haunch has been developed recently, it is not applicable for the straight haunch moment connection because the force transfer mechanism is different. A simplified analytical model that considers the force interaction and deformation compatibility between the beam and haunch is briefly presented first based on the writer`s previous study. A generic design procedure as well as details that minimize the stress concentration at the haunch tip are also recommended.

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Effect of connection rotation capacities on seismic performance of IMF systems

  • Han, Sang Whan;Moon, Ki-Hoon;Ha, Sung Jin
    • Earthquakes and Structures
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    • 제10권1호
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    • pp.73-89
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    • 2016
  • The seismic performance of moment frames could vary according to the rotation capacity of their connections. The minimum rotation capacity of moment connections for steel intermediate moment frames (IMF) was defined as 0.02 radian in AISC 341-10. This study evaluated the seismic performance of IMF frames with connections having a rotation capacity of 0.02 radian. For this purpose, thirty IMFs were designed according to current seismic design provisions considering different design parameters such as the number of stories, span length, and seismic design categories. The procedure specified in FEMA P695 was used for conducting seismic performance evaluation. It was observed that the rotation capacity of 0.02 radian could not guarantee the satisfactory seismic performance of IMFs. This study also conducted seismic performance evaluation for IMFs with connections having the rotation capacity of 3% and ductile connections for proposing the minimum rotation capacity of IMF connections.

Optimum design of steel frames with semi-rigid connections using Big Bang-Big Crunch method

  • Rafiee, A.;Talatahari, S.;Hadidi, A.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제14권5호
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    • pp.431-451
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    • 2013
  • The Big Bang-Big Crunch (BB-BC) optimization algorithm is developed for optimal design of non-linear steel frames with semi-rigid beam-to-column connections. The design algorithm obtains the minimum total cost which comprises total member plus connection costs by selecting suitable sections. Displacement and stress constraints together with the geometry constraints are imposed on the frame in the optimum design procedure. In addition, non-linear analyses considering the P-${\Delta}$ effects of beam-column members are performed during the optimization process. Three design examples with various types of connections are presented and the results show the efficiency of using semi-rigid connection models in comparing to rigid connections. The obtained optimum semi-rigid frames are more economical solutions and lead to more realistic predictions of response and strength of the structure.

등가 스트럿 모델에 의한 리브 보강 RBS 철골모멘트접합부의 내진설계 (Seismic Design of Rib-Reinforced RBS (Reduced Beam Section) Steel Moment Connections Based on Equivalent Strut Model)

  • 이철호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.493-502
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    • 2001
  • 본 연구에서는 아직 설계법이 정립되지 않은 리브로 보강된 RBS 철골모멘트 접합부의 내진설계법을 등가 스트럿 모델에 의거하여 제시하였다. 종종 엔지니어가 리브를 사용하여 철골모멘트접합부의 내진성능을 높이고자 할 경우 고전 휨이론에 의거하여 리브와 보로 구성된 일체단면의 단면2차모멘트로서 그루브 용접부의 인장응력도 예측하려 하는데 이는 타당치 않다. 리브접합부의 응력전달 메커니즘은 고전 휨이론에 의한 메카니즘과는 전혀 다르다. 즉 리브는 고전 휨이론에 의한 기대와는 달리 리브의 대각선 기울기 방향으로 스트럿 거동을 보인다. 필자는 이 같은 점에 주목하여 리브를 스트럿 요소로 파악하여 리브 접합부의 설계에 활용될 수 있는 등가 스트럿 모델을 이미 제시한 바가 있다. 본 연구에서는 이 등가 스트럿 모델을 기초로 리브접합부의 실용설계에 활용될 수 있는 단계별 설계절차를 제안하였다.

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CFT기둥-RC 무량판 접합부의 펀칭전단강도 및 거동 (Punching Shear Strength and Behavior of CFT Column to RC Flat Plate connections)

  • 이철호;김진원;이승동;안재권
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.168-179
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    • 2006
  • This paper summarizes full-scale test results on CFT column-to-flat plate connections subjected to gravity loading. CFT construction has gained wide acceptance in a relatively short time in domestic building construction practice due to its various structural and construction advantages. However, efficient details for CFT column to flat plate connections have not been proposed yet. Based on the strategies that maximize economical field construction, several connecting schemes were proposed and tested. Test results showed that the proposed connections can exhibit punching shear strength and connection stiffness exceeding those of R/C flat plate counterparts. A semi-analytical procedure is presented to model the behavior of CFT column-to-flat plate connections. The five parameters to model elastic to post-punching catenary action range are calibrated based on the limited test data of this study. The application of the proposed modeling procedure to progressive collapse prevention design is also illustrated.

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일반교량의 내진성능 확보를 위한 기본설계 (Basic Design for Earthquake Resistance of Typical Bridges)

  • 국승규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.49-57
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    • 2013
  • 일반교량은 상부구조, 연결부분, 하부구조 및 기초로 구성되어 있고 내진성능은 하부구조와 연결부분의 파괴메카니즘에 의해 결정된다. 그러므로 내진설계는 구조부재의 설계강도, 즉 설계단면을 결정하는 기본설계단계에서 수행되어야 한다. 도로교설계기준 내진설계편은 두 가지 기본설계 방식을 제시하고 있다. 첫째는 기존 설계방식으로 내진설계편이 제시한 응답수정계수를 적용하는 방식이고 둘째는 새로 도입된 연성도 내진설계 방식으로 설계자가 응답수정계수를 결정하는 방식이다. 이 연구에서는 일반교량을 대상으로 두 설계방식을 같이 적용하는 기본설계를 수행하고 내진성능 확보의 관점에서 요구되는 보완사항을 제시하였다.

반강접 접합부를 갖는 강골조의 거동에 대한 해석적 연구 (An Analytical Study on the Behavior of Steel Frames with Semi-Rigidity of Beam-to-Column Connections)

  • 김종성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.551-559
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    • 2003
  • 강골조의 보-기둥 접합부에 대한 해석과 설계는 일반적으로 완전한 강접이나 마찰이 없는 완전한 핀접합으로 가정하는 것이 보통이다. 이러한 경우, 구조해석 및 설계과정을 단순화시키는 장점은 있으나, 실제 철골 접합부에서는 작용하중에 대하여 어느 정도의 모멘트 전달과 회전구속력을 갖는 반강접으로 해석해야 하므로 실제와는 다소 차이가 날 수 있다. 이에, 본 연구에서는 고정계수에 의한 기둥-보 접합부의 반강접성과 P-delta효과를 고려한 골조의 비선형 해석 프로그램을 작성하고, 수치해석을 통해 평면 강골조의 변형과 내력에 미치는 접합강성의 영향을 검토하였으며, 상용의 해석프로그램인 MIdas Gen과 비교하였다.

Harmony search based, improved Particle Swarm Optimizer for minimum cost design of semi-rigid steel frames

  • Hadidi, Ali;Rafiee, Amin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제50권3호
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    • pp.323-347
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    • 2014
  • This paper proposes a Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, which is improved by making use of the Harmony Search (HS) approach and called HS-PSO algorithm. A computer code is developed for optimal sizing design of non-linear steel frames with various semi-rigid and rigid beam-to-column connections based on the HS-PSO algorithm. The developed code selects suitable sections for beams and columns, from a standard set of steel sections such as American Institute of Steel Construction (AISC) wide-flange W-shapes, such that the minimum total cost, which comprises total member plus connection costs, is obtained. Stress and displacement constraints of AISC-LRFD code together with the size constraints are imposed on the frame in the optimal design procedure. The nonlinear moment-rotation behavior of connections is modeled using the Frye-Morris polynomial model. Moreover, the P-${\Delta}$ effects of beam-column members are taken into account in the non-linear structural analysis. Three benchmark design examples with several types of connections are presented and the results are compared with those of standard PSO and of other researches as well. The comparison shows that the proposed HS-PSO algorithm performs better both than the PSO and the Big Bang-Big Crunch (BB-BC) methods.