• Steel and Composite Structures
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• 제11권2호
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• pp.169-181
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• 2011

The behavior of connections between open sandwich slabs and double steel skin composite walls in steel plate-concrete(SC) structure is investigated by a series of experimental programs to identify the roles of components in the transfer of forces. Such connections are supposed to transfer shear by the action of friction on the interface between the steel surface and the concrete surface, as well as the shear resistance of the bottom steel plate attached to the wall. Experimental observation showed that shear transfer in slabs subjected to shear in short spans is explained by direct force transfer via diagonal struts and indirect force transfer via truss actions. Shear resistance at the interface is enhanced by the shear capacity of the shear plate as well as friction caused by the compressive force along the wall plate. Shear friction resistance along the wall plate was deduced from experimental observation. Finally, the appropriate design strength of the connection is proposed for a practical design purpose.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.377-385
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• 2004

본 논문에서는 강판-콘크리트 벽체구조에 부착되는 기기를 지지하기 위하여 설치되는 지지대와 벽채와의 접합 성능을 파악하기 위하여 구조실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 구조실험은 9개의 시험체를 제작하여 파괴모드 및 최대내력을 파악하였으며 유한요소해석모델을 작성하여 이를 실험결과와 비교 검증한 후 강판두께, 스터드 볼트 간격, 지지대의 위치 및 크기 등의 영향인자가 벽체 접합부의 거동 및 내력에 미치는 변화를 살펴보았다. 해석 시험체의 하중-변형의 관계로부터 시험체의 항복내력 및 최대내력을 정의 하였으며 향후 항복선 해석을 위한 토대를 마련하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.265-274
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• 2015

지금까지 항공기 충돌에 대한 안전성 검토는 국부거동 및 전반거동으로 나뉘어 검토되어 왔으며, 이 중 국부거동의 평가는 RC (Reinforcement Concrete)벽체를 대상으로 실험에 기초하여 제시된 국부손상 평가식을 사용하여 검토되었다. 그러나 최근 적용이 시작된 SC (Steel plate reinforced Concrete)벽체의 항공기 충돌에 대한 국부적인 거동 및 손상을 평가할 수 있는 자료는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 연성 충격체인 이상화된 항공기 엔진을 대상으로 콘크리트 벽체의 두께 및 강판의 강재비를 변수로 충돌해석을 수행하여 SC벽체 및 RC벽체의 국부손상을 평가하였다. SC벽체 및 RC벽체에 대한 충돌해석결과로부터 국부손상에서 나타나는 관입깊이를 상호 비교분석하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권4호
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• pp.553-564
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• 2013

This study evaluates the local damage of a turbine in an auxiliary building of a nuclear power plant due to an external impact by using the LS-DYNA finite element program. The wall of the auxiliary building is SC structure and the material of the SC wall plate is high manganese steel, which has superior ductility and energy absorbance compared to the ordinary steel used for other SC wall plates. The effects of the material of the wall, collision speed, and angle on the magnitude of the local damage were evaluated by local collision analysis. The analysis revealed that the SC wall made of manganese steel had significantly less damage than the SC wall made of ordinary steel. In conclusion, an SC wall made of manganese steel can have higher effective resistance than an SC wall made of ordinary steel against the local collision of an airplane engine or against a turbine impact.

• 한국지진공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.79-88
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• 2013

Steel plate concrete (SC) composite structure is now being recognized as a promising technology applicable to nuclear power plants as it is faster and suitable for modular construction. It is required to identify its dynamic characteristics prior to perform the seismic design of the SC structure. Particularly, the damping ratio of the structure is one of the critical design factors to control the dynamic response of structure. This paper compares the criteria for the damping ratios of each type of structures which are prescribed in the regulatory guide for the nuclear power plant. In order to identify the damping ratio of SC shear wall, this study made SC wall specimens and conducted experiments by cyclic lateral load tests and vibration tests with impact hammer. During the lateral loading test, SC wall specimens exhibited large ductile capacities with increasing amplitude of loading due to the confinement effects by the steel plate and the damping ratios increased until failure. The experimental results show that the damping ratios increased from about 6% to about 20% by increasing the load from the safe shutdown earthquake level to the ultimate strength level.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2181-2193
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• 2013

지금까지 수행된 개구부가 존재하는 벽체에 대한 연구는 대부분 RC 벽체에 대해서 수행되었으며, SC(Steel plate Concrete) 벽체에 설치되는 개구부에 대한 연구는 수행된 예가 적다. 최근에 국내에서 개발된 SC 벽체는 원전구조물에 일부 적용되고 있지만, 관련 설계기준인 KEPIC-SNG에서도 개구부를 갖는 SC 벽체에 대한 설계법은 명확하게 정의되지 않았다. 본 연구에서는 원전구조물내 벽체에 설치되는 SC 벽체를 대상으로 개구 저감률이 구조내력에 미치는 영향을 평가하였다. 개구 저감률을 고려한 구조내력 평가 결과는 실험 및 수치해석 결과와 비교분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.255-264
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• 2015

SC (steel plate concrete)구조는 새로운 구조형식으로서 SC구조물의 내진설계에 적용할 수 있는 감쇠비의 규명이 필요하다. 이 연구에서는 실험적 방법을 통해 SC구조의 감쇠비를 분석하였다. 연구를 위하여 SC 전단벽 시편을 제작하고, 대형 진동대를 이용하여 진동시험을 수행하였다. 시험에서 계측한 가속도응답신호는 전달함수로 변환한 후 동적실험모드분석기법을 적용하여 분석하였다. 구조물의 감쇠비는 입력운동의 수준에 따라 달라질 수 있으며, 이 연구의 실험에서 적용한 입력운동의 수준은 시편의 항복강도의 절반보다 낮은 수준으로서 여기서 분석된 구조감쇠비는 약 4%정도이다. 이 연구결과를 고려하여 SC구조물의 운전기준지진에 대한 내진설계에는 4% 감쇠비를 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.347-354
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• 2008

SC 구조는 시공 및 제작성이 우수하여 최근 국내외 원자력 발전소 건설에 적용되고 있는 구조이다. SC 구조의 벽 -바닥 접합부가 갖는 전단력 전달기구를 확인하기 위하여 4개의 실험체에 대하여 실험을 수행하고, 접합부의 거동특성을 분석하였다. 이를 바탕으로 접합부의 전단내력 평가를 위한 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과, 실험 결과와 해석결과 간의 근접성을 확인하였고, 접합부의 내력 및 파괴모드를 도출하였다. 그리고 전단플레이트의 두께와 벽면 마찰력의 변화가 접합부 전단내력에 미치는 영향을 파악한 결과, 제안한 접합부 내력식이 보수적인 값을 제시하고 있음을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권4호
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• pp.525-545
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• 2020

This paper presents a new structural system to use as retaining walls. In civil works, there is a general trend to use traditional reinforced concrete (RC) retaining walls to resist soil pressure. Despite their good resistance, RC retaining walls have some disadvantages such as need for huge temporary formworks, high dense reinforcing, low construction speed, etc. In the present work, a composite wall with only one steel plate (steel-concrete) is proposed to address the disadvantages of the RC walls. In the proposed system, steel plate is utilized not only as tensile reinforcement but also as a permanent formwork for the concrete. In order to evaluate the efficiency of the proposed SC composite system, an experimental program that includes nine SC composite wall specimens is developed. In this experimental study, the effects of different parameters such as distance between shear connectors, length of shear connectors, concrete ultimate strength, use of compressive steel plate and compressive steel reinforcement are investigated. In addition, a 3D finite element (FE) model for SC composite walls is proposed using the finite element program ABAQUS and load-displacement curves from FE analyses were compared against results obtained from physical testing. In all cases, the proposed FE model is reasonably accurate to predict the behavior of SC composite walls under out-of-plane loads. Results from experimental work and numerical study show that the SC composite wall system has high strength and ductile behavior under flexural loads. Furthermore, the design equations based on ACI code for calculating out-ofplate flexural and shear strength of SC composite walls are presented and compared to experimental database.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권5호
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• pp.473-491
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• 2013

The primary objectives of this paper are to describe the buckling patterns and to determine the squash load of steel plate-concrete (SC) walls. The major variables in this study were the width-thickness (B/t) ratio and yield strength of surface steel plates. Six SC walls were tested, and the results include the maximum strength, buckling pattern of steel plates, strength of headed studs, and behavior of headed studs. Based on the test results, the effects of the B/t ratio on the compressive strength are also discussed. The paper also presents recommended effective length coefficients and discusses the effects of varying the yield strength of the steel plate, and the effects of headed studs on the performance of SC structures based on the test results and analysis.