• Earthquakes and Structures
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• 제12권1호
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• pp.23-34
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• 2017

Composite steel plate deep beam (CDB) is proposed as a lateral resisting member, which is constructed by steel plate and reinforced concrete (RC) panel, and it is connected with building frame through high-strength bolts. To investigate the seismic performance of the CDB, tests of two 1/3 scaled specimens with different length-to-height ratio were carried out under cyclic loads. The failure modes, load-carrying capacity, hysteretic behavior, ductility and energy dissipation were obtained and analyzed. In addition, the nonlinear finite element (FE) models of the specimens were established and verified by the test results. Besides, parametric analyses were performed to study the effect of length-to-height ratio, height-to-thickness ratio, material type and arrangement of RC panel. The experimental and numerical results showed that: the CDBs lost their load-carrying capacity because of the large out-of plane deformation and yield of the tension field formed on the steel plate. By increasing the length-to-height ratio of steel plate, the load-carrying capacity, elastic stiffness, ductility and energy dissipation capacity of the specimens were significantly enhanced. The ultimate loading capacity increased with increasing the length-to-height ratio of steel plate and yield strength of steel plate; and such capacity increased with decreasing of height-to-thickness ratio of steel plate and gap. Finally, a unified formula is proposed to calculate their ultimate loading capacity, and fitting formula on such indexes are provided for designation of the CDB.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권3호통권40호
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• pp.271-279
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• 1999

보와 기둥과의 반강접에 관한 최근 연구로서 기둥 면과 T-stub 플랜지 사이에 격리재를 설치하는 개량된 T-stub 요소를 개발하고 있다. 개량된 T-stub에 대한 비탄성 해석을 수행하였으며, 그 결과를 실험값과 비교 분석하였다. 비탄성 해석 방법은 기둥 면과 격리재 사이에 간격요소(gap element)를 적용하고, 고력볼트에 초기 응력을 부여하여 실험값과 잘 일치하는 결과를 보인다. 실무에서의 설계와 해석에 적용할 수 있는 약산식으로서 T-stub의 초기 강성도와 압축하중에 의한 소성내력에 관한 설계식을 제시한다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권6_2호
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• pp.961-968
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• 2022

Hydrogen embrittlement leads to the damages in bolts, nut, especially, high pressure valves, in the semiconductor facilities, hydrogen vehicles, hydrogen stations and so on. Monel material has higher strength than SUS material. Therefore, even though Monel material with special alloy is usually used to prevent the hydrogen embrittlement, it needs powerful drawing system to manufacture the rectangular or hexagonal bar using circular bar. The purpose of this study is to investigate the characteristics of plastic deformation of Monel material and 2 rollers of rolling unit in plastic limit through numerical analysis. As the results, it was predicted that, based on mean stress, as the rolling step was increased, the rolling force of rolling unit was decreased. In addition, the heat treatment for Monel material was needed because of residual stress due to plastic deformation. As for rollers, the roller was safe about 1.86 times compared with that of ultimate strength. In this study, as the roller 2 showed larger stress than roller 1, thus, roller 2 should be designed carefully to guarantee the safety. Further it was confirmed that the reaction force of roller could be helpful in bearing design.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권5호
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• pp.677-684
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• 2022

This paper reports experimental investigation on shear behavior of steel reinforced concrete (SRC) shallow floor beam, where the steel shape is embedded in concrete and the high strength bolts are used to transfer the shear force along the interface between the steel shape and concrete. Six specimens were conducted aiming to provide information on shear performance and explore the shear bearing capacity of SRC shallow floor beams. The effects of the height of concrete slab, the size and the type of the steel section on shear performance of beams were also analyzed in the test. Based on the strut-and-tie model, the shear strength of the SRC shallow floor beam was proposed. Experimental results showed that composite shallow floor beam exhibited satisfactory composite behavior and all of the specimen failed in shear failure. The shear bearing capacity increased with the increasing of height of concrete slab and the size of steel shape, and the bearing capacities of beam specimens with castellated steel shape was slightly lower than those of specimens with H-shaped steel section. Furthermore, the calculations for evaluating the shear bearing capacity of SRC shallow floor beam were verified to be reasonable.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.511-520
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• 2012

상 하부 스플릿 T 접합부는 부분강접 접합부의 한 형태로 접합부에 사용된 T-stub의 두께 및 고력볼트 게이지 거리 변화에 따라서 충분한 휨강도를 갖는다. 뿐만 아니라 상 하부 스플릿 T 접합부는 강재의 종류, 보 및 기둥의 규격, 접합부 형상 등의 조합에 의하여 보통모멘트골조 혹은 특수모멘트골조에 적용 가능한 충분한 연성능력을 갖는 내진접합부로 설계 및 시공 된다. 그러나 이러한 상 하부 스플릿 T 접합부에 대한 국내의 연구는 아직 미흡한 상황이며 적합한 설계식의 제안도 이루어지고 있지 않다. 그러므로 상 하부 스플릿 T 접합부의 국내 적용을 위해서는 많은 실험 및 해석적 연구가 필요한 상황이다. 따라서 이 연구는 FEMA의 상 하부 스플릿 T 접합부에 대한 설계식을 검토하고 국내의 적용 가능성을 타진하고자 진행하였다.

• 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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• 제26권4A호
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• pp.597-604
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• 2006

FRP재료를 이용한 바닥판은 교량생애주기비용 측면에서 재료가 고강도이고 내구성이 우수하여 유지관리를 최소화하고 교체주기가 길게 되므로 경제성이 우수할 것으로 기대되며, 프리캐스트 부재로 가설되므로 시공성이 우수하다. 본 연구에서는 FRP바닥판 시공시 합리적이며 경제적인 강재거더와의 연결방법을 검토하기 위해 연결볼트를 이용한 7가지 기계적 연결지점 조건에 대한 하중재하실험 및 해석을 수행하였다. 실험결과 향후 FRP바닥판과 강재거더 사이의 전단력에 대해 볼트의 강도가 안전측에 있다면 시공시의 효율성 및 경제성을 고려하여 지그재그 체결을 하여도 구조계는 안전할 것으로 평가되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제44권1호
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• pp.21-25
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• 2011

This test focuses on the correlation between the lubrication, ductility and strength through the change of nut lubricant which decides joining angle for A490 bolt sets required in the AASHTO (American Association of State Highway & Transportation Officials). Because the lubrication of high tension bolt, nut, washer sets becomes an important factor to ductility and joining load, the quality improvement is required for improving reliability and securing enough lubrication of maker and user. This study examines the quality characteristics required in the specification through tests because only this standard specifies joining quality in the extreme conditions (as much about two times of the joining angle on site as normal condition). Moreover, this study is limited to the test on joining axial force required in the AASHTO for the three nut lubrication conditions of A490 bolt set. It is concluded that the nuts should be coated or waxed enough for the improvement of the joining axial force and ductility of bolts required in the standards. It is shown that in the case of plain high tension bolt sets, a rust preventing lubricative oil shall be applied and the torque coefficient value for A490 bolt sets should be maintained below 0.175.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.305-314
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• 2018

강판 콘크리트 합성보는 강판, 콘크리트 및 2가지의 이질 재료를 결합시키는 전단 연결재로 구성되어 있다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 본 연구에서는 전단 연결재를 감소시키고, 작업성을 향상시키기 위해 SPC(Steel Plate Concrete Composite Beam) 보라 불리는 새로운 강판 콘크리트 합성보를 개발했다. SPC 보는 전단 연결재 없이 절곡된 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡된 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 또한, 건설 현장에서 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착된다. 변위 제어 모드에서 2점 가력 실험을 수행하였고, 시편의 휨강도를 계산하기 위해 소성 응력 분포법과 변형률 적합법을 사용하였다. 시험 결과에 따르면 새로운 SPC 보의 휨 강도는 완전 합성보 강도의 76 %의 값이 나왔다. Cap은 스터드와 부속 철물의 역할을 수행한다. 또한, Cap의 간격 제어를 통해 합성율의 증가가 가능하고, SPC 합성보의 합성율을 고려할 경우 변형률 적합법을 통해 SPC 합성보의 휨 성능 평가가 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1411-1417
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• 2010

탄소섬유강화 복합재료는 높은 비강도, 비강성, 설계유연성 및 우수한 화학적 특성 등으로 인하여 여러분야에서 각광받고 있는 구조재료이다. 대부분의 CFRP 복합재료 제품들은 여러 부품들을 주로 볼트, 핀 등의 기계적인 방법으로 조립하여 제작된다. 볼트나 핀에 의해 발생하는 hole 은 구조물 내에서 노치로 작용하여 부품의 강도저하의 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 피로하중에 의한 CFRP 복합재료 홀 노치재의 잔류강도를 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여, 시편에 일정 반복 수만큼 피로하중을 부여하였으며, 이후 파괴시험을 통하여 홀 노치재의 잔류강도를 측정하였다. 그 결과, 피로하중으로 인해 하중방향의 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 이 균열이 홀의 노치효과를 감소시켜 잔류강도를 증가시키는 것으로 생각되었다. 시편의 잔류강도는 일정 수준까지 증가하다가 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 Reifsneider 등의 평활재 잔류강도 저하모델과 Yip 등의 홀 노치재 응력재분포 함수를 이용하여, 피로하중 하의 홀 노치재 잔류강도 변화를 수식으로 나타내었다.