• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.619-627
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• 2005

An initial member sections of steel structures is selected by experience of expert building structural designers. And appropriate member section is designed by repeat calculation through structural analysis. Therefore an initial assumption of member section is necessary for saving the time for structural design and is important to acquire safety of building structures. Also brace damper are generally used to prevent or decrease structural damage by its hysteretic behavior in building structures subjected to strong earthquake. Based on plastic design, the initial section of members for architectural steel structures with brace hysteretic dampers is presented and seismic effect of structural behavior by the ratio of damper stiffness to structural story stiffness is estimated in this paper.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.288-295
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• 2004

Concentrically braced steel frames are considered as being quite pone to soft-story response due to the degradation in brace compressive resistance after buckling under severe ground motions. When combined with the system P-Delta effects, collapse of the concentrically brsced frames by dynamic instability becomes highly probable. In this stidy, a new, relatively simple dynamic instability coefficient was proposed for diagonally braced steel flames by explicitly considering the strength degradation of the brace after buckling. Nonlinear dynamic analysis results showed that the dynamic instability coefficient proposed in this study predicted collapse limit state more consistently than the conventional one which ignores the strength degradation of the brace.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.51-57
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• 2022

In this paper, based on the finite element analysis model verified in previous studies, a new model of a buckling restrained brace reinforced with a steel plate was proposed. A design formula was proposed for the new model to dissipate energy without buckling the steel core under load protocol, and the performance of the model satisfying the design formula was evaluated by comparing it with the previous model through the results of hysteresis loop, bi-linear curve, cumulative energy dissipation capacity, and equivalent viscous damping.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.261-271
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• 2015

철골 중심 가새 골조는 최소의 물량으로 건물의 횡력에 대한 저항력을 확보할 수 있는 매우 효과적인 시스템이다. 본 논문에서는 기 설치된 H형 가새를 무 용접 냉간 성형보강재로 보강하여 휨-좌굴을 억제하고 인장력과 압축력에 동일한 강도를 확보하는 보강안에 대한 연구를 진행하였다. 역 V형 가새 골조에 설치된 H형가 새의 보강방안으로 선행연구의 보강재를 약축 보강형으로 변경하여 보강방안을 제시하고 부재실험, 부재변수해석, 골조실험을 통해 구조성능을 평가하였다. 보강된 가새는 AISC기준을 만족하였다. 이를 통해 보강으로 골조내 가새의 불 균형력에 의한 보의 파괴가 방지될 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.65-72
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• 2022

최근 국내 지진으로 인한 건축물의 피해는 주로 학교건물과 필로티형 다가구 주택에서 발생함으로써 동일한 형식의 건물에 대한 내진보강 필요성을 부각시켰다. 학교시설 내진보강사업은 초기에 연성보강방법으로서 댐퍼를 활용한 다양한 특허공법들이 충분한 검증 절차 없이 적용되었다. 그러나 「학교시설 내진성능평가 및 보강 매뉴얼, 2021」에서는 특허공법 적용시 별도의 엄격한 검증절차를 통하여 적용토록 하고 대신 일반공법으로서 강도/강성보강공법의 활성화를 유도하였다. 학교건물의 강도/강성 보강공법으로서 활발히 적용되고 있는 철골 끼움가새골조보강을 위한 내진선능평가 시 실무에서는 일부 제한된 조건에서 안전측의 내진성능평가 결과를 도출할 것으로 판단하여 기존 RC 부재에 철골가새만을 직접연결하여 해석모델을 구성하고 있다. 그러나 철골 끼움가새골조의 해석모델에서 프레임을 제거할 경우 강성감소로 인한 보강 부근의 기존 RC부재에 발생하는 하중감소는 매우 클 것으로 사료되며 이는 보강부위 기초보강 유무 검토에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 철골 끼움가새골조를 이용하여 저층 RC 학교건물 내진보강 시 성능평가를 위한 해석모델에 대하여 철골 프레임 고려 유무, 프레임 링크방식 등을 변수로 한 예비해석과 실제 3층 학교 건물에 대한 비선형 정적해석에 따른 내진성능평가 를 수행하였으며, 변수별 예비해석 및 푸쉬오버 해석결과를 비교함으로써 합리적인 해석모델 설정을 위한 기초자료를 제시하였다.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.1-8
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• 2014

In the past, Korea was classified as a region not affected by earthquakes. However, recent increase of earthquakes has forced to strengthen standards of earthquake resistant designs of structures to minimize seismic damage. In addition, it was thought that masonry infill walls in buildings are only acting as partitions, so these walls are not considered in analyzing building structures. But it was found that when seismic loads are applied to a structure with masonry infill walls, the walls affect the structure. Accordingly, this study conducted nonlinear static analyses for a structure constructed before applying earthquake resistant designs in two cases: when considering masonry walls and when not. The result showed that the seismic performance of the structure is insufficient. Thus, the structural resistance of the structure was also studied in two cases: when reinforcing with steel plate braces and when using carbon fiber braces. In the two cases reinforcing two different stiffeners, it was appeared that the behaviors of the structure were similar, though the cross-section area of a carbon fiber brace used to reinforcing the structure is only 12.6% of a steel plate brace, and its weight is only 2.8%. Thus, the reinforcing effect of the thin, light-weighted carbon fiber brace is much larger than that of the steel plate brace, when considering usability and constructability of both materials.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권1호
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• pp.173-190
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• 2015

This study presents an analytical investigation on the seismic response of a medium-rise buckling-restrained braced frame (BRBF) under the near-fault ground motions. A seven-story BRBF is designed as per the current code provisions for five different combinations of brace configurations and beam-column connections. Two types of brace configurations (i.e., Chevron and Double-X) are considered along with a combination of the moment-resisting and the non-moment-resisting beam-to-column connections for the study frame. Nonlinear dynamic analyses are carried out for all study frames for an ensemble of forty SAC near-fault ground motions. The main parameters evaluated are the interstory and residual drift response, brace displacement ductility, and plastic hinge mechanisms. Fragility curves are developed using log-normal probability density functions for all study frames considering the interstory drift ratio and residual drift ratio as the damage parameters. The average interstory drift response of BRBFs with Double-X brace configurations significantly exceeded the allowable drift limit of 2%. The maximum displacement ductility characteristics of BRBs is efficiently utilized under the seismic loading if these braces are arranged in the Double-X configurations instead of Chevron configurations in BRBFs located in the near-fault regions. However, BRBFs with the Double-X brace configurations exhibit the higher interstory drift and residual drift response under near-fault ground motions due to the formation of plastic hinges in the columns and beams at the intermediate story levels.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권2호
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• pp.149-158
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• 2019

The force-deformation behavior, strain distribution and failure modes of a variable damping self-centering brace (VD-SCB) are theoretically analyzed, experimentally studied, and numerically simulated to guide its design. The working principle of the brace is explained by describing the working stages and the key feature points of the hysteretic curve. A large-scale brace specimen was tested under different sinusoidal excitations to analyze the recentering capability and energy dissipation. Results demonstrate that the VD-SCB exhibits a full quasi-flag-shaped hysteretic response, high ultimate bearing capacity, low activation force and residual deformation, and excellent recentering and energy dissipation capabilities. Calculation equations of the strain distribution in different parts of the brace are proposed and are compared with the experimental data and simulated results. The developments of two failure modes are compared. Under normal circumstances, the brace fails due to the yielding of the spring blocking plates, which are easily replaced to restore the normal operating conditions of the brace. A brief description of the design procedure of the brace is proposed for application.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.35-42
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• 2020

필로티 건물의 평면 비정형으로 인한 비틀림 거동은 비틀림 회전 최외단 기둥에 과도한 층간변위를 일으키고 이로 인하여 기둥의 전단파괴를 유도할 수 있다. 필로티 건물의 비틀림 거동을 제어할 수 있는 내진보강 공법으로서 벽체 증설, 철골 프레임 또는 철골 가새 추가공법 등이 사용될 수 있으나 이와 같은 공법 들은 필로티 층의 공간 개방성을 저해할 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 필로티 층의 공간 개방성을 유지할 수 있는 내진보강 공법으로서 knee brace를 활용하기 위하여 knee brace 보강재 단면 형상 및 보강재 설치 각도 등을 변수로 보강된 필로티 건물에 대하여 선형동적해석 및 비선형 정적해석(pushover analysis)을 수행하고 내진성능 평가 및 knee brace의 비틀림 제어효과를 분석하였다. 연구 결과 knee brace로 보강 시 기둥의 전단력은 증가하였으나 비틀림 변형을 제어하는데 효과가 있는 것으로 나타났다. knee brace와 기둥 사이를 30°로 보강 시 60°의 경우보다 기둥의 전단력은 적게 증가하였으며, 단면형상 □, ◯ 그리고 H 순으로 기둥의 횡변위가 적게 발생하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.207-217
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• 2015

철골 중심 가새골조는 최소의 물량으로 건물의 횡력에 대한 저항력을 확보할 수 있는 매우 효과적인 시스템이다. 그러나 중심가새 골조는 탄성거동을 전제로 풍하중에 대한 구조시스템으로 비탄성거동을 수반하는 지진하중에 대해서는 가새 좌굴 이후의 에너지 소산능력저하와 반복하중 하에 가새 및 접합부의 취성파단 가능성이 제기된다. 그로 인해 가새의 좌굴이 최초로 발생한 층에 소성변형이 집중되어 연약층 발생에 의한 건물의 붕괴로 이어질 가능성이 높다. 따라서 본 논문에서는 기 설치된 H형 가새를 무용접 냉간성형보강재로 보강하여 휨-좌굴을 억제하고 인장력과 압축력에 동일한 강도를 확보하는 보강안에 대한 연구를 진행하였다.