• Steel and Composite Structures
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• 제24권2호
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• pp.213-226
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• 2017

The behavior of building industry metal sheeting under shear forces has been extensively studied and equations have been developed to predict its shear stiffness. Building design engineers can make use of these equations to design a metal deck form bracing system. Bridge metal deck forms differ from building industry forms by both shape and connection detail. These two factors have implications for using these equations to predict the shear stiffness of deck form systems used in the bridge industry. The conventional eccentric connection of bridge metal deck forms reduces their shear stiffness dramatically. However, recent studies have shown that a simple modification to the connection detail can significantly increase the shear stiffness of bridge metal deck form panels. To the best of the author's knowledge currently there is not a design aid that can be used by bridge engineers to estimate the stiffness of bridge metal deck forms. Therefore, bridge engineers rely on previous test results to predict the stiffness of bridge metal deck forms in bracing applications. In an effort to provide a design aid for bridge design engineers to rely on bridge metal deck forms as a bracing source during construction, cantilever shear frame test results of bridge metal deck forms with and without edge stiffened panels have been compared with the SDI Diaphragm Design Manual and ECCS Diaphragm Stressed Skin Design Manual stiffness expressions used for building industry deck forms. The bridge metal deck form systems utilized in the tests consisted of sheets with thicknesses of 0.75 mm to 1.90 mm, heights of 50 mm to 75 mm and lengths of up to 2.7 m; which are representative of bridge metal deck forms frequently employed in steel bridge constructions. The results indicate that expressions provided in these manuals to predict the shear stiffness of building metal deck form panels can be used to estimate the shear stiffness of bridge metal deck form bracing systems with certain limitations. The SDI Diaphragm Design Manual expressions result in reasonable estimates for sheet thicknesses of 0.75 mm, 0.91 mm, and 1.21 mm and underestimate the shear stiffness of 1.52 and 1.90 mm thick bridge metal deck forms. Whereas, the ECCS Diaphragm Stressed Skin Design Manual expressions significantly underestimate the shear stiffness of bridge metal deck form systems for above mentioned deck thicknesses.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권2호
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• pp.217-235
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• 2024

Concrete-filled steel tubes (CFSTs) nowadays are widely used as the main parts of momentous structures, and its connection has gained increasing attention as the complexity in configuration and load transfer mechanism. This paper proposes a novel CFST pier-to-footing incorporating tube-confined RC encasement. Such an innovative approach offers several benefits, including expedited on-site assembly, effective confinement, and collision resistance and corrosion resistance. The seismic behavior of such CFST pier-to-footing connection was studied by testing eight specimens under quasi-static cyclic lateral load. In the experimental research, the influences on the seismic behavior and the order of plastic hinge formation were discussed in detail by changing the footing height, axial compression ratio, number and length of anchored bars, and type of confining tube. All the specimens showed sufficient ductility and energy dissipation, without significant strength degradation. There is no obvious failure in the confined footing, while local buckling can be found in the critical section of the pier. It suggests that the footing provides satisfactory strength protection for the connection.

• Journal of Magnetics
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• 제20권2호
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• pp.166-175
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• 2015

In this study, we describe the design method of a Brush-less DC (BLDC) motor with delta winding connection. After designing delta winding connection model with the $60^{\circ}$ flat-top region of the Back Electro-Motive Force (BEMF), an ideal current source analysis and a voltage source analysis, with a 6-step control, were conducted primarily employing Finite Element Method. In addition, as a current controller, we considered the Current Regulator with PI controller using Simulink for the comparison of torque characteristics. When the input current is controlled, the switching regions and reference signals are determined by means of the phase BEMF zero-crossing point. In reality, the input current variation depends on the inductance as well as input voltage, and it causes a torque ripple after all. Therefore, each control method considered in this research showed different torque ripple results. Based on the comparison, the causes of the torque ripple have been verified in detail.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.309-318
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• 2013

본 논문에서는 일체식 교대 교량의 장대화 및 내진성능 향상을 위해 가장 중요한 역할을 하는 교대-H형 강말뚝 연결부의 성능을 향상시키기 위하여 기존의 연결부의 균열형상을 파악하고, 이를 기반으로 새로운 형태의 연결부를 제안하기 위하여 철근을 활용하여 강성을 증가시키는 방법과 강말뚝의 형상을 개선하여 연성을 개선시키는 방법을 모색하였다. 먼저, 기존 연결부의 성능을 향상시키기 위하여 연결부 주변에 PennDOT에 규정된 철근상세와 나선철근의 배치와 HSS 튜브를 사용하였으나, PennDOT의 철근 상세와 HSS 튜브는 연결부의 성능을 향상시키지 못 했으나, 나선철근은 균열을 효과적으로 차단시키는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 철근의 구속효과로 인해 강말뚝의 저항력이 변위에 선형적으로 비례하여 증가하므로 교량의 상부구조에 축력을 발생시키는 효과를 가져왔다. 따라서, 강말뚝의 형상을 개선하기 위하여 콘크리트 교대에 매입된 부분의 플랜지를 제거하는 방법과 콘크리트 외부에서 플랜지의 폭을 축소시키는 형태를 검토하였다. 두 가지 방안 모두 균열을 억제하는데 효과적인 방법이었으나, 플랜지를 제거하는 쪽의 연결부가 더욱 효과적이었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.361-373
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• 2014

건설시장이 보다 고층화 장스팬화되어감에 따라 건설재료 또한 고성능화되어가고 있다. 이러한 추세에 따라 국내에서도 건축용 인장강도 800MPa급 강이 개발되었다. 현재 고강도강을 대상으로 한 휨재, 압축재, 접합부의 적용실험이 지속적으로 이루어지고 있으나 아직까지 고강도강 적용에 대한 설계지침이 마련되어 있지 않은 실정이다. 이 중 고강도강 기둥-보 접합부의 경우 고강도강의 특성이라고 할 수 있는 높은 항복비에 의해 연성접합부 구현에 대한 평가가 비관적이며 연구자료 또한 미비하다. 따라서 본 연구에서는 고강도강 기둥-보 접합부의 변형능력 향상을 위하여 접합상세를 변수로 하고 연성접합부 구현을 위한 연구를 수행하였다. 접합상세로는 논스캘럽 공법과 개량 수평스티프너 공법을 적용하였다. 적용한 접합상세를 가지는 접합부 모델들을 대상으로 실물대 반복재하실험과 비선형 유한요소해석을 실시하였다. 연구결과, 제시한 접합상세를 가지는 고강도강 기둥-보 접합부의 구조성능은 KBC기준의 특수모멘트골조의 요구성능을 만족하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.321-328
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• 2001

본 연구는 인장력을 받는 스터드 볼트 접합부에서 주근과 전단보강근이 스터드 볼트의 인장거동에 미치는 영향을 내력과 변형 면에서 검토한 것이다. 주근과 전단보강근이 스터드 볼트 접합부에 미치는 영향을 검토하기 위하여 8개의 실험체를 제작하여 연구하였다. 실험은 주근과 전단보강근량의 각기 다른 5개의 실험체와 접합상세 개발을 위한 3개의 실험체로 구성되었다. 실험결과를 통해서 주근은 스터드 볼트 접합부의 인장내력 상승에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 전단보강근의 증가는 최대 내력이후 급격한 취성파괴방지에 효과가 있음을 보여주었다. C형(폐쇄형, 개방형)보강근, U형 보강근을 사용한 접합부는 스터드 볼트 전합부의 연성거동에 효과가 있음을 보여주었다. 기존실험결과 분석으로부터 CCD식에 의해 인장을 받는 접합부를 설계시, 강도감소계수를 0.75 ø로 사용할 것을 제시한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.747-756
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• 2016

이 논문에서는 프리캐스트로 제작된 아치 구조의 연결을 위한 루프 이음 상세를 제안하였다. 설계기준에서 제시하고 있는 루프 이음 상세의 요구사항을 만족하는 경우와 시공성을 개선하기 위한 상세 대안들에 대한 평가를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 설계 요구사항을 만족하는 경우에는 프리캐스트 아치 실험체가 현장타설 일체형 부재에 비해서 높은 내하력을 나타내었다. 아치구조의 크라운 부위에서의 균열은 초기 균열 발생 이후 증가되는 압축력 효과로 인해서 0.2 mm를 초과하지 않는 균열폭이 발생하였다. 초기 균열 제어에 노치부의 와이어메쉬 보강이 효과를 보였고 철근 커플러와 확대머리철근을 이용한 연결부 상세도 기준 부재 이상의 내하력을 나타내었다. 시공성 개선 상세의 경우 구조적 거동에 차이를 보이지 않아서 작업자의 배근 시공성을 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 루프철근의 내면 반지름과 겹침 이음 길이는 현재의 설계기준의 요구사항을 만족시키지 않으면 균열폭 제어 측면에서 좋지 않은 결과를 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.793-805
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• 2008

최근 들어 군막사 및 학교건축물의 증축 등 공사기간의 최소화가 가장 중요시 되는 건설프로젝트에 모듈러 시스템이 적용되고 있다. 기존 모듈러 시스템의 표준모듈은 ${6m\times3m}$로 모듈간 접합부에 기둥이 자주 중복되어 부재수와 벽체두께가 증가한다는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 ${12m\times3m}$ 모듈을 제안하였다. 이 모듈을 실현하기 위해 필수적인 다양한 중간기둥-보 접합상세를 제안하였으며, 실험과 해석을 통해 기둥-보 접합부의 최대하중과 파괴모드를 평가하였다. 해석 및 실험결과는 유한요소해석을 통해 비교적 정확히 접합부의 최대하중과 파괴모드를 예측할 수 있음을 보여준다. 제안된 상세 중 일부는 기둥의 설계하중을 상회하는 강도를 보유하고 있어, ${12m\times3m}$모듈의 보-중간기둥 접합상세로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.447-450
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• 2005

A prefabricated composite hollow slab with perforated I-beams was suggested for the replacement of deteriorated concrete decks or the construction of new composite bridges with long-span slabs. Composite slabs with embedded I-beams have considerably higher stiffness and strength. For the application of prefabricated composite slabs to bridges, joints between slabs should satisfy the requirements of the ultimate limit state and the serviceability limit state. In this paper, three types of the detail for loop joints were selected and their structural performance in terms of strength and crack control was investigated through static tests on continuous composite slabs. A main parameter was the detail of the joint, such as an ordinary loop joint and loop joint with additional reinforcements. Even though there was no connection of the steel beams at the joints, the loop joints showed good performance in terms of strength. In terms of crack control, the loop joint with additional reinforcements showed better performance. In ultimate limit state, the continuous composite slabs showed good moment redistribution and ductility.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권3호
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• pp.307-330
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• 2002

This study aims at postulating a simple methodology for predicting the failure modes of monotonically loaded reinforced concrete beam-column joints. All the factors that affect the failure modes of joints are discussed in detail using an experimental database of monotonically loaded exterior beam-column joints. The relative contributions of the strut and truss mechanisms to joint shear strength are determined based on the test results. A simple design equation for the beam longitudinal reinforcement ratio for joints with low, medium and high amount of stirrups is developed. The factors influencing the failure modes of monotonically loaded exterior beam-column joints are investigated in detail. Design charts that predict the failure modes of exterior beam-column connections both with and without stirrups are developed. Experimental data are compared with the design charts. The results show that the simple methodology gives very accurate predictions of the failure modes.