In order to study the shear mechanical behavior of prefabricated and assembled multi-key group stud connectors, this paper conducted push-out tests on 10 prefabricated and assembled multi-key group stud connectors, distributed in 5 groups, and detailed the failure modes of each specimen. Based on the finite element software, a total of 22 models of this type of stud connector are established, and validated the finite element models using the push-out tests. Furthermore, the effects of stud diameter, number of key groups, and spacing of key groups on the shear resistance of prefabricated and assembled multi-key group stud connectors are analyzed. Combined with the test and finite element, the force analysis is carried out for the stud and first-pouring and post-pouring concrete. The results show that the spacing and number of key groups have a significant impact on the shear capacity and shear stiffness of the specimen. For a single stud, the shear force is transferred to the surrounding concrete via the stud's root. When the stud is finally cut, the steel and the concrete plate are separated. Under vertical shear force, the top row of studs experiences the highest shear, while the middle row has the least. Based on statistical regression, a formula of assembled multi-key group stud connectors is proposed.
이 연구에서는 롯드 앵커에 강재 링을 추가한 고전단 링앵커의 전단실험을 바탕으로 강도평가 모델을 개발하였다. 고전단 링앵커의 전단강도는 콘크리트 압축강도의 3/4 제곱에 비례하여, 강-콘크리트 합성구조에 사용되는 전단연결재와 유사한 강도 특성을 발현하였다. 콘크리트 압축강도, 측면연단거리, 롯드 묻힘깊이를 고려한 단일 고전단 링앵커 전단강도 평가 모델을 개발하였다. 22개 실험결과와 비교한 결과 [실험값]/[예측값]의 평균이 1.01 변동계수 7.57%로 나타났다. 한면에 4개씩 총 8개의 고전단 링앵커에 대한 Push 실험을 수행하고, 개발된 전단강도 모델과 비교하였다. 다수의 고전단 링앵커 Push 실험 결과, 단일 고전단 링앵커와 유사하게 측면 연단거리 100 mm에서는 쪼갬파괴가 발생되고, 측면 연단거리 150 mm에서는 쪼갬파괴와 지압파괴가 혼합되어 발생하였다. 쪼갬 파괴가 발생된 경우, 가력방향으로 고전단 링앵커 간격이 측면 연단거리의 4배인 400 mm이면 파괴면이 독립적으로 발생되어, 앵커 사이 간섭이 발생되지 않았다. 지압 파괴가 발생된 경우, 지압파괴의 영향 길이가 150 mm 미만으로 가력방향으로 고전단 링앵커의 간격이 200 mm를 확보하면 앵커 사이 상호 간섭이 발생되지 않았다. 다수 고전단 링앵커 Push실험에 의한 전단강도는 이 연구에서 개발된 예측강도의 평균 98%가 발현되었다. 개발된 전단강도 모델이 다수의 고전 단 링앵커의 전단강도 예측에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
단일판접합(Single Plate Connections, 이하 SPC라 함)은 단순전단접합의 일종으로 한 장의 강판을 지지부재인 기둥이나 큰보의 웨브에 공장용접하고 보를 현장고력볼트로 접합하기 때문에 시공이 간편하고, 경제성이 있어 강구조 및 합성구조에서 널리 사용되고 있다. 일반형 단일판접합부의 고력볼트는 수직 1열로 2~12개가 사용되며, 단순보의 단부에서 필요한 회전유연성을 확보하기 위하여 고력볼트직경과 구멍형태에 따라 판의 두께를 제한하여 설계한다. SPC에서 편심전단을 받는 고력볼트군의 강도를 산정할 때, 고력볼트의 전단강도나, 판의 지압강도 또는 찢김(Tear-out)강도 중 최소값에 의해 설계강도가 결정되는데, 만약 연단고력볼트의 수직연단거리에 의한 찢김에 의해 고력볼트군의 강도가 결정될 때에는 매우 보수적으로 설계된다. 따라서 본 연구에서는 고력볼트의 반력각도에 의한 실제 경사연단거리를 구하고 이를 근거로 설계강도를 산정하는 설계절차를 제안하였다. 편심전단을 받는 '약-판/강-고력고력볼트' 설계모델의 일반형 단일판접합부 고력볼트군 해석을 위해 탄성벡터법(EVM)과 소성법인 수간회전중심법(ICM)을 이용해 그 효과를 비교하였다. 또한 실용적이고 편리한 설계를 위하여 경사연단거리를 고려한 일반형 단일판접합부의 설계도표를 제안한다.
본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 실시하여 사용 중인 단독말뚝 및 군말뚝의 측면에서 실시된 터널굴착에 의한 말뚝의 거동을 분석하였다. 수치해석에서는 터널굴착으로 유발된 말뚝-지반 경계면에서의 전단응력전이를 미끄러짐(slip)을 고려할 수 있는 접촉요소(interface element)를 이용하여 분석하였다. 본 연구는 말뚝-지반경계면에서의 전단응력, 말뚝의 축력 및 지반 및 말뚝의 변형에 대한 분석을 포함한다. 탄성이론에 근거한 기존의 연구는 말뚝의 거동에 영향을 미치는 주요인자들을 적절히 고려하지 못하여 말뚝의 거동을 명확하게 분석할 수 없는 것으로 나타났다. 터널굴착으로 유발된 말뚝-지반 사이에서의 전단응력전이로 인하여 말뚝인접 지반의 전단응력 및 말뚝의 축력분포가 크게 변하는 것으로 나타났는데, 터널 springline 상부에서는 하향의 마찰력이 발생하였으며, 그 하부에서는 상향의 저항력이 발현되어 말뚝에는 압축력이 발생하였다. 경계면에서의 전단응력 발현정도는 말뚝-지반의 상호거동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 군말뚝의 축력분포에 대한 분석결과 단독말뚝에 비해 터널굴착의 영향을 덜 받는 것으로 나타났다. 터널굴착으로 유발된 말뚝의 침하와 관련된 말뚝의 겉보기 지지력 감소는 크지 않은 것으로 분석되었다.
섬유강화 복합재료의 물성을 결정하는 주요 인자중 하나는 계면결합력이다. 본 연구에서는 유리섬유와 PC/SAN 블렌드를 대상으로 하여 계면결합력을 측정하였으며 SAN함량을 0-30 wt%까지 변화시켜 실험하였다. 계면결합력 측정에는 Single Fiber Fragmentation Test법을 사용하였는데 SAN 함량이 증가할수록 계면결합력이 증가하였다. 한편 계면결합력을 증가시키기 위해 PC/SAN 혼련물을 개질하고자 소량의 SMA를 혼합하였으며, 유리섬유 표면을 실란 커플링제로 처리하여 관능기를 도입하였다. 계면결합력은 SAN/SMA계의 상용성에 크게 영향을 받았으며, 비상용성 SAN/SMA계보다 상용성 SAN/SMA계에서 계면결합력이 증가하였다. 또한 상용성 SAN/SMA계에서는 계면결합력이 SMA 내의 MA 함량이 아닌 전체 계내의 MA 함량에 의존하였으며 그 최적 함량은 0.4wt%였다.
Single frame structures with notches were fractured by applying drop impact loadings at room temperature and low temperature. Johnson-Cook shear failure model has been employed to simulate the fractured single frame structures. Through several numerical analyses, material constants for Johnson-Cook shear failure model have been found producing the cracks resulted from experiments. Fracture strain-stress triaxiality curves at both room temperature and low temperature are presented based on the extracted material constants. It is expected that the fracture strain-stress triaxiality curves can offer objective fracture criteria for the assessment of structural fractures of polar class vessel structures fabricated from DH36 steels. The fracture experiments of single frame structures revealed that the structure on low temperature condition fractures at much lower strain than that on room temperature condition despite the same stress states at both temperatures. In conclusion, the material properties on low temperature condition are essential to estimate the fracture characteristics of steel structures operated in the Northern Sea Route.
A boundary-layer pump with a single disk has been experimented to obtain its characteristic curve by changing the impeller of a centrifugal pump to a single disk. The primary objective to use of these types of pumps is to avoid hurting water life during transportation unnecessarily. The change of impeller should degrade the performance of pump, so we used the method to increase the roughness on the disk with sandpaper and mesh. The enhancement of shear force from the rotation of disk to the internal flow brought an augmentation of momentum transport, and the characteristics were far improved from the original single-disk pump without decreasing the survival rate of water life in the case of Pseudobagrus fulvidraco (bullhead fish). However, in the case of Artemia cyst (zooplankton), the survival rate was very degraded due to the micro scale smaller than turbulent eddy size. The result of this study could be used for the design of transportation and bio-filtering of water lying on a specific bandwidth of its scale of size.
유치 60개를 준비하였으며, 사용된 접착 시스템은 AQ Bond $Plus^{TM}$, G $Bond^{TM}$, Single $Bond^{TM}$였다. 유치의 법랑질과 상아질을 노출시킨 후 제조사의 지시에 따라 접착 레진을 적용한 후, 내경 1.7 mm의 폴리에틸렌 튜브를 이용하여 Z-$250^{TM}$ 복합레진을 수복하였다. 100% 습윤 상태에서 24시간동안 보관 후 $5^{\circ}C$와 $55^{\circ}C$ 조건하에서 500회 열순환을 시행 후 만능시험기로 전단결합강도를 측정하였다. Resin tag 관찰을 위하여 상아질 접착면에 대해 수직으로 절단하고 인산과 질산으로 처리하여 치질을 용해시킨 후 주사 전자 현미경으로 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 유치 법랑질에서 측정된 전단 결합 강도는 AQ Bond $Plus^{TM}$에서 $1.04\;{\pm}\;0.13\;MPa$, G $Bond^{TM}$에서 $1.23\;{\pm}\;0.35\;MPa$, Single $Bond^{TM}$에서 $1.28\;{\pm}\;0.50\;MPa$이었으며, 세 군 간의 유의차는 없었다. 2. 유치 상아질에서의 전단 결합 강도는 AQ Bond $Plus^{TM}$는 $1.15\;{\pm}\;0.37\;MPa$, G $Bond^{TM}$는 $1.69\;{\pm}\;0.74\;MPa$ 그리고 Single $Bond^{TM}$는 $0.56\;{\pm}\;0.11\;MPa$로 나타났으며, AQ Bond $Plus^{TM}$와 G $Bond^{TM}$ 간에는 통계학적 유의차가 없었으나(p>0.05), AQ Bond $Plus^{TM}$와 Single $Bond^{TM}$, G $Bond^{TM}$과 Single $Bond^{TM}$ 간에는 통계학적 유의차를 보였다. 3. 주사 전자 현미경 소견에서 AQ Bond $Plus^{TM}$와 G $Bond^{TM}$는 resin tag 형성이 매우 미약하고 짧은 양상을 보인 반면, Single $Bond^{TM}$에서는 길게 형성된 resin tag가 관찰되었으며 resin tag의 표면에 불규칙하게 형성된 측부가지들이 관찰되었다.
In this paper, single fiber pull-out test is used to measure the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite with temperature. Fiber and matrix of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite are respectively $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy and epoxy resin. To strengthen the interfacial bonding shear stress, various surface treatments are used. They are the hand-sanded surface treatment, the acid etched surface treatment and the silane coupled surface treatment etc.. The interfacial bonding shear strength of surface treated shape memory alloy fiber is greater than that of surface untreated shape memory alloy fiber by from 10% to 16%. It is assured that the hand-sanded surface treatment and the acid etched surface treatment are the best way to strengthen the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory composite. The best treatment condition of surface is 10% HNO$_3$ solution in the etching method to strengthen the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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