This paper summarizes the results of push-out test specimens with a new type of shear connector called ㄱ type perfobond rib. This connector is a flat steel plate with a number of holes punched through and strengthen rib's head part. According to experiment result, ㄱ type perfobond rib shear connector appeared that resistance force is increased than stud shear connector by $108\%$ and perfobond rib shear connector by $26\%$. The results obtained indicate that the perfobond rib connector is a viable alternative to the headed studs. An appreciable improvement in the shear capacity of the connection was observed when additional reinforcing bars were passed through the perfobond rib holes. For composite beams with concrete filled steel tubes, ㄱ type perfobond shear connectors exhibit adequate ductility and substantially higher capacities.
본 연구의 목적은 파형 복부판과 허니컴 샌드위치 패널에 사용된 강판 보강 방법을 강바닥판에 적용하고, 새로운 리브와 기존 개단면 및 폐단면 리브와의 비교를 통하여 경제적인 새로운 형태의 리브를 제안하는데 있다. 새로운 리브 형태로 사다리꼴 파형, ㄹ형, 벌집형, ㅁ형 리브를 고려하고, 개단면 및 폐단면 리브와 리브 강재량을 비교한 결과, 경제성 측면에서 벌집형과 ㅁ형 리브가 좋은 결과를 나타내었으며, ㅁ형 리브가 벌집형보다 좀 더 좋음을 알 수 있었다. 실제 강바닥판에 적용 가능한 ㅁ형 리브를 만들기 위하여, 민감도 분석과 매개변수 연구를 수행하였으며, 특정 응력 조건하에서 적정한 단면을 선택할 수 있는 시스템을 구축하였다. 실 교량의 폐단면 리브와 제안한 시스템의 ㅁ형 리브의 강재량을 비교한 결과, 새로운 형태의 리브가 더 경제적임을 알 수 있었다. 따라서, ㅁ형 리브를 갖는 보강판에 대하여 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하면 보다 더 경제적인 강바닥판을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
The ㄱ type perfobond rib shear connector is a ㄱ type flat steel plate with a number of holes punched through. This connector can be effectively used in girder with high shear. The ㄱ type perfobond rib shear connector exhibit very stiff behaviour under service load conditions and also had the characteristic of retaining a significant amount of load after the attainment of ultimate capacity. A regression analysis, which is based on a model that takes into account the contributions of concrete dowels formed by the rib holes, the transverse reinforcement, the strength of concrete in front of the rib, and the ㄱ type plate as well as a nonlinear finite element analysis, is used in the derivation. An empirical equation for the design of ㄱ type perfobond rib shear connector is proposed.
The ㄱ type perfobond rib shear connector is a ㄱ type flat steel plate with a number of holes punched through. This connector can be effectively used in girder with high shear. The ㄱ type perfobond rib shear connector exhibit very stiff behaviour under service load conditions and also had the characteristic of retaining a significant amount of load after the attainment of ultimate capacity. The ㄱ type perfobond rib shear connector with safety factor of 3 is applied shear connector of CFT composite girder. From static test result of CFT composite girder, relative displacement of 0.01mm measured at the service load moment. At design of the ㄱ type perfobond rib shear connector, applying safety factor of 3 was more conservative than test result.
The results and interpretations of push-out tests on shear connector devices for composite bridges carried out in this study are presented. The devices under investigations are headed studes, perfobond rib, ㄱtype perfobond rib, T- Connector and a new type of shear connector called T type perfobond rib. This new connector is flat steel plate with a number of holes punched through. The results obtained indicate that the T type perfobond rib shear connectors exhibit adequate ductility and substantially higher capacities. Therefore for composite beams utilizing reinforced concrete slabs, the T type perfobond rib shear connectors is a viable alternative to the headed studs.
This study conducts shape optimization of rib turbulator on the internal cooling passage that has triangular cross-section of high pressure turbine nozzle. During optimization, various types of rib turbulator including angled, V-shaped, A-shaped and angled rib with intersecting rib are considered. Each type of rib turbulator is parameterized with attack angle(s), rib height, spacing ratio and bending/intersecting location. For optimization, Design of Experiment (DOE) and Kriging surrogate model are used to utilize computational resource more efficiently and Genetic Algorithm (GA) is used to search the optimum points. As a result, Pareto front of each type of rib turbulator with friction factor that relates to pressure drop in cooling passage and spatially averaged Nusselt number that relates to heat transfer on the wall is drawn and optimum points on the Pareto front are suggested.
Kim, Kun-Soo;Han, Oneil;Gombosuren, Munkhtulga;Kim, Sang-Hyo
Steel and Composite Structures
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제31권1호
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pp.53-67
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2019
This study presents finite element analysis (FEA) on a Y-type perfobond rib shear connection using Abaqus software. The performance of a shear connection is evaluated by conducting a push-out test. However, in practice, it is inefficient to verify the performance by conducting a push-out test with regard to all design variables pertaining to a shear connector. To overcome this problem, FEA is conducted on various shear connectors to accurately estimate the shear strength of the Y-type perfobond rib shear connection. Previous push-out test results for 14 typical push-out test specimens and those obtained through FEA are compared to analyze the shear behavior including consideration of the design variables. The results show that the developed finite element model successfully reflects the effects of changes in the design variables. In addition, using the developed FEA model, the shear resistance of a stubby Y-type perfobond rib shear connector is evaluated based on the concrete strength and transverse rebar size variables. Then, the existing shear resistance formula is upgraded based on the FEA results.
This paper describes the method that can expand the forming limit of T type forging products used in aircraft and automotive forged products. The forming limitis determined by the ratio of web thickness to rib width in T type and the reduction in height of workpiece and especially depends on the ratio of web thickness to rib width. For this method, the geometric condition that consists of triangle type was introduced and FEM simulations and model exoeriments were carried out and compared with each other. The objective of this paper is to give the method not only that sink mark and folding phenomenon are eliminated but also that the forming limit and the structural strength of rib and web is increased.
Kim, Sang-Hyo;Park, Se-Jun;Heo, Won-Ho;Jung, Chi-Young
Steel and Composite Structures
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제18권2호
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pp.497-517
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2015
This study evaluates behavior of the Y-type perfobond rib shear connector proposed by Kim et al. (2013). In addition, an empirical shear resistance formula is developed based on push-out tests. Various types of the proposed Y-type perfobond rib shear connectors are examined to evaluate the effects of design variables such as concrete strength, number of transverse rebars, and thickness of rib. It is verified that higher concrete strength increases shear resistance but decreases ductility. Placing transverse rebars significantly increases both the shear resistance and ductility. As the thickness of the ribs increases, the shear resistance increases but the ductility decreases. The experimental results indicate that a Y-type perfobond rib shear connector has higher shear resistance and ductility than the conventional stud shear connector. The effects of the end bearing resistance, resistance by transverse rebars, concrete dowel resistance by holes, and concrete dowel resistance by Y-shape ribs on the shear resistance are estimated empirically based on the push-out test results and the additional push-out test results by Kim et al. (2013). An empirical shear resistance formula is suggested to estimate the shear resistance of a Y-type perfobond shear connector for design purposes. The newly developed shear resistance formula is in reasonable agreement with the experimental results because the average ratio of measured shear resistance to estimated shear resistance is 1.024.
The heat transfer characteristics of a turbulent flow in a ribbed two-dimensional channel have been investigated numerically. The fully elliptic governing equations, coupled with a four-equation turbulence model, $\kappa-\omega-\bar{t^2}-\epsilon_t$, are solved by a finite volume method of SIMPLE type. Calculations have been carried out for three rib cross-sections : square, triangular, and semicircular, with various rib pitches and Reynolds numbers. The procedure appears to be satisfactory as the results for the square rib compare favorably with available experimental data and earlier calculation. The optimal rib pitch that yields the maximum heat transfer has been identified. It is also found that the square rib is most effective in enhancing the heat transfer. The semicircular rib, on the other hand, incurs the least amount of pressure drop but the improvement in heat transfer is substantially lower.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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