• Steel and Composite Structures
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• 제17권3호
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• pp.253-269
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• 2014

Among the various alternatives to make a steel tubular member connection, making a slotted and gusset plate welded connection is one of the most frequently preferred alternatives. This type of connection is essentially an end connection that is made by slotting the tube longitudinally, inserting the gusset plate and then placing longitudinal fillet welds at the tube-to-plate interface. In this paper an experimental study on the behaviour of such connections in stainless steel is presented. 24 specimens were tested under concentrically applied axial tensile forces for varying tube-to-gusset plate weld lengths. Both circular and box section members were considered in the test program. Load-deformation curves were obtained and comparisons were made in terms of strength and ductility. The results obtained from the study were then critically examined and compared with currently available design guidance for slotted gusset plate welded tubular end connections. It is noted that no specific rules exist in international specifications on structural stainless steel which cover the design of such connections. Therefore, the results of this study are compared with the existing design rules for carbon steel.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.609-619
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• 2001

리브로 보강된 가셋트-강관 접합부의 거동은 매우 복잡한 양상을 나타내므로 이론적인 방법으로는 극한강도평가가 불가능하다. 그러므로 본 연구에서는 리브로 보강된 K형 가셋트-강관접합부의 유한요소 해석결과를 실험결과와 비교 분석하여 그 타당성을 입증하고, 유한요소해석에 의한 접합부의 거동을 파악하고 극한강도를 추정하였다. 또한 횡력비, 편심률, 가셋트 길이를 고려한 유한요소해석으로부터 보강효과를 파악하였으며, 보강플레이트의 길이, 높이, 두께의 변화에 따른 해석을 수행하여 합리적인 보강방법을 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권5호
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• pp.735-751
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• 2014

Concrete-filled steel tube (CFT) composite columns, either circular (CCFT) or rectangular (RCFT), have many economical and aesthetic advantages but the behavior of their connections are complicated. This study aims to investigate, through an experimental program, the performance and behavior of different connections configurations between circular concrete filled steel tube columns (CCFT) and gusset plates subjected to shear and axial compression loadings. The study included seventeen connection subassemblies consisting of a fixed length steel tube and gusset plate connected to the tube end with different details tested under half cyclic loading. A notable effect was observed on the behavior of the connections due to its detailing changes with respect to capacity, failure mode, ductility, and stress distribution.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.201-210
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• 2001

본 연구에서는 편심 축력을 받는 가셋트-강관 접합부의 극한 내력을 파악하기 위하여 실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 가셋트-강관 접합부의 내력에 영향을 주는 요소는 강관의 직경, 가셋트판 길이, 축력과 횡력의 비, 횡력에 의한 편심 등으로 이들이 주재의 좌굴내력에 미치는 영향을 정량적으로 파악하여 접합부 강도식을 제안하였다. 특히 횡력에 의한 편심이 주재에 작용할 때 이를 설계식에 반영하기 위하여 횡력을 등가의 모멘트 및 편심 축력으로 대치한 수치 모형을 제시하였다. 결과적으로 접합부의 작용하는 외력을 주주재 축력, 모멘트, 편심 축력으로 분해하고 각 외력에 대한 독립적인 극한내력을 구한후 이들의 상관 관계식을 구함으로써 접합부 극한강도식을 제시하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권4호
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• pp.877-895
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• 2015

Connections to circular hollow steel sections (CHS) are considered one of the most complex and time consuming connections in steel construction. Such connections are usually composed of gusset plates welded to the outside of the steel tube or penetrating the steel tube. Design guides, accounting for the effect of connection configuration on the strength of the connection, are not present. This study aims to investigate, through experimental testing and a parametric study, the influence of connection configuration on the strength of one sided branch plate-to-CHS members. A notable effect was observed on the behavior of the connections due to its detailing changes with respect to capacity, failure mode, ductility, and stress distribution. A parametric study is performed using the calibrated analytical model to include a wider range of parameters. The study involves 26 numerical analyses of finite element models including parameters of the diameter-to-thickness (D/t) ratio, length of gusset plate, and connection configuration. Accordingly, a modification to the formulas provided by the current design recommendations was suggested to include connection configuration effects for the one sided branch plate-to-CHS members.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.81-89
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• 2001

본 연구에서는 편심률과 세장비가 고려된 가셋트-강관 접합부의 거동 및 극한 강도를 파악하기 위하여 실험 및 유한요소 해석을 수행하였다. 실험체는 가력장치의 용량제한으로 1/3 축소모형 실험체로 제작되었으며, 유한요소해석 모형도 이와 동일한 형태로 설정하였다. 여기서 본 연구이 주된 관심은 횡력에 의한 편심이 접합부 극한 강도에 미치는 영향을 파악하는 것으로 연구결과 세장비, 횡력비 가셋트 플레이트 길이 축소가 가능하 편심접합 사용의 가능성을 파악하였으며, 실험결과와의 비교를 통해 설정된 유한요소해석 모형의 검증도 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.35-46
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• 2012

초고층 빌딩의 수요가 증가함에 따라 고강도 강관의 수요 또한 함께 증가하고 있다. 이에 고강도 고인성의 600MPa급 강관의 접합부 내력 연구가 필요하게 되었다. 또한 현행국내기준에는 강관의 경우 항복응력 360MPa 이하에 설계식을 적용하도록 되어 있다. 즉, 고강도강재를 이용한 600MPa 강관의 경우 현행기준을 적용할 수 없으므로 600MPa급 고강도 강관의 거셋플레이트 접합부의 내력실험 및 유한요소해석을 통하여 기존 설계식의 적용가능성을 조사하고 접합부의 거동을 연구하고자 한다. 특히, 본 논문에서는 원형강관에 길이 방향으로 거셋플레이트가 접합된 접합부에 횡력(수평력)이 작용하였을 때의 거동을 다루었다. 유한요소해석 및 실험결과를 설계식과 비교해보면, 고강도 강재에서는 기존의 설계식들이 56~79%로 과소평가되었다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권3호
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• pp.391-416
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• 2018

The purpose of this article is to strengthen concrete structures using buckling and non-buckling braces. Connection plates are modeled in three shapes including the effect of 1.5t hinge zone length, 2t one and without the zone (1.5t-CP, 2t-CP and WCP). According to the verification performed with ABAQUS software, the connection plates which are superior in ductility and strengthening are found. The results show adding steel braces in concrete moment frames increase the strength and stiffness of the structures up to about 12 and 3 times, respectively. The frame strength increased about 21 and 25 percent with considering the effect of 2t hinge length in connection plates compared to 1.5t-CPs and WCPs. Also the ductility of retrofitted frames with 2t-CP improved 2.06 times more than WCP ones. Thus, 2t-CP sample is the best choice for connecting steel braces to concrete moment frames for retrofitting them. Afterwards, optimum conditions for elemental coating in braces with no buckling are assessed. The length of concrete coatings could be reduced about 30 percent, and buckling did not occur. Therefore, the weight of restraining coating decreased, and its performance improved. It is worth noting that BRBs could be constructed with only steel materials, which have outer steel tubes too. In fact, only the square cross sections of the tube profiles are appropriate for removing the filler concrete, and the rectangular ones are prone to buckle around their weak axis.