• Earthquakes and Structures
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• 제11권2호
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• pp.217-243
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• 2016

The linear and nonlinear seismic responses of steel buildings with perimeter moment resisting frames and welded connections (WC) are estimated and compared with those of buildings with post-tensioned connections (PC). Two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) structural representations of the buildings as well as global and local response parameters are considered. The seismic responses and structural damage of steel buildings with PC may be significantly smaller than those of the buildings with typical WC. The reasons for this are that the PC buildings dissipate more hysteretic energy and attract smaller inertia forces. The response reduction is larger for global than for local response parameters. The reduction may significantly vary from one structural representation to another. One of the main reasons for this is that the energy dissipation characteristics are quite different for the 2D and 3D models. In addition, in the case of the 3D models, the contribution of each horizontal component to the axial load on an specific column may be in phase each other during some intervals of time, but for some others they may be out of phase. It is not possible to observe this effect on the 2D structural formulation. The implication of this is that 3D structural representation should be used while estimating the effect of the PC on the structural response. Thus, steel frames with post-tensioned bolted connections are a viable option in high seismicity areas due to the fact that brittle failure is prevented and also because of their reduced response and self-centering capacity.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2003

철근 콘크리트 구조 벽체는 횡력에 대해 효과적으로 저항하고 변위를 제어할 수 있어 널리 이용되지만 지진 발생시 구조벽체가 붕괴에 이르지 않는다 하더라도 어느 정도의 손상은 예상해야 한다. 본 연구에서는 심하게 손상된 유효전단스팬비가 다른 철근 콘크리트 구조벽체의 단순 보수를 통해서 그 구조적 성능이 원래의 실험체에 비해 어느 정도 회복되는가를 평가하였다. 본 연구를 위하여 3개의 실험체 (전단스팬비 1, 2, 3)를 만들어 실험하였다. 실험은 원실험체를 점증 반복가력 재하로 심하게 손상시킨 후 실험체를 보수한 후 다시 재하하였다. 보수는 0.2mm이상의 균열부분의 콘크리트는 새 콘크리트로 교체하였고, 0.2mm이하의 균열은 단지 에폭시로 보수하였다. 또한 심하게 손상된 벽체 단부 부분의 철근은 같은 종류의 새 철근으로 교체되었다. 본 실험 연구를 통하여 단순보수를 통하여 벽체 강도는 회복 가능하나 변형능력은 회복이 되지 않는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.715-725
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• 2003

본 연구는 철근콘크리트 교각에 대한 새로운 내진설계법을 개발하기 위한 연구의 일환으로서, 지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 연성도와 심부구속철근량의 상관관계를 분석하고 설계식을 제시함을 목적으로 한다. 이를 위하여, 반복하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 횡하중-변위 포락곡선 실험결과를 비교적 정확하게 예측하며, 특히 변형능력 및 연성도에 대하여는 실험결과에 비하여 안전측의 결과를 제공하는 비선형해석 프로그램 [NARCE]를 이용하였다. 해석의 대상 교각으로는, 단면지름, 형상비, 콘크리트 강도, 축방향철근 항복강도, 심부구속철근 항복강도, 축방향철근비, 축력비, 심부구속철근비 등을 주요변수로 하여 총 7,200개의 철근콘크리트 나선철근 기둥 모델을 채택하였다. 해석결과 자료를 대상으로 상관관계를 분석하여 소요연성도에 따른 심부구속철근량의 새로운 설계식을 제안하였으며, 이 식은 연성도에 기초한 철근콘크리트 교각의 새로운 내진설계법에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.399-410
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• 2015

콘크리트 충전형 합성기둥(Concrete filled steel tube, CFT)은 철근콘크리트, 강구조보다 뛰어난 변형 능력과 강도 갖고 있다. CFT 현장타설말뚝은 지진하중, 토양액상화 등에 의해 큰 국부전단력을 경험하게 되며 이를 방지하기 위해 큰 직경으로 설계되어 진다. 그러나 현행 기준의 전단 설계식은 CFT의 구속효과를 고려하지 못하고 있으며, 상당히 보수적인 설계식을 제시하고 있다. 전단 설계식의 개선을 위한 선행 전단 실험연구가 거의 없으며 그조차 소구경의 실험연구로만 존재한다. 이 연구는 대구경 콘크리트 충전형 합성기둥의 개선된 전단 설계식을 제안하기 위한 기초연구로써, 원형 CFT 기둥 전단의 선행 실험연구와 현행 설계기준 비교분석을 실행하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권2호
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• pp.187-196
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• 2020

Double skin composite wall system owns several structural merits in terms of high load-carrying capacity, large axial stiffness, and favorable ductility. A recently proposed form of truss connector was used to bond the steel plates to the concrete core to achieve good composite action. The structural behavior of rectangular high walls under compression and T-shaped high walls under eccentric compression has been investigated by the authors. Furthermore, the influences of the truss spacings, the wall width, and the faceplate thickness have been previously studied by the authors on short walls under uniform compression. This paper experimentally investigated the effect of width-to-thickness ratio on the compressive behavior of short walls. Compressive tests were conducted on three short specimens with different width-to-thickness ratios. Based on the test results, it is found that the composite wall shows high compressive resistance and good ductility. The walls fail by local buckling of steel plates and crushing of concrete core. It is also observed that width-to-thickness ratio has great influence on the compressive resistance, initial stiffness, and strain distribution across the section. Finally, the test results are compared with the predictions by modern codes.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.107-113
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• 2008

22.9[kV]-y 배전 방식은 지중 케이블로 전력을 공급하고 있으며 선로 운영상 배전케이블 선로의 동심중성선을 케이블 접속 구간마다 3선 일괄 접지하는 다중 접지방식을 채택하고 있다. 그러나 지중 배전 선로에서 각 상의 부하가 평형일 경우에도 동심중성선에는 부하 전류의 약 40[%](전력구)${\sim}$50[%](관로)의 동심중성선 순환 전류가 발생되고 있기 때문에, 순환전류로 인한 손실이 도체 손실의 76[%]에 달한다. 이러한 손실 전력으로 케이블의 내부온도가 상승되어 케이블의 허용전류 용량이 관로의 경우 20[%] 정도 감소하게 된다. 본 논문은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 새로운 동심중성선 접지방식을 제안하고 있다. 새로운 방법은 동심중성선의 순환전류를 효과적으로 제거하고 있으며, 그 방안을 직접 계통망에서 적용시켜서 실측하여 본 결과, 그 타당성과 유용성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.85-93
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• 2008

현재 국내에서 사용되고 있는 22.9[kV]-y 배전 방식은 지중 케이블로 전력을 공급하고 있으며, 선로 운영상 배전 케이블 선로의 동심중성선을 케이블 접속 구간마다 3선 일괄 접지하는 3상 일괄 다중접지방식을 채택하고 있다. 이 방식에서는 동심중성선에 부하 전류의 약 40[%](전력구)${\sim}50$[%](관로)의 동심중성선 순환 전류가 발생하고 있다. 본 논문은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 새로운 3상 비일괄 동심중성선 다중접지방식을 제안하고 있으며, 케이블의 허용전류계산, 케이블 차폐층의 유기전압 및 선로에서 발생하는 유도장애등의 기술적인 문제들을 종합적으로 해석하고 있다.

• Advances in Computational Design
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• 제3권1호
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• pp.49-69
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• 2018

This paper shows an optimal design for reinforced concrete rectangular combined footings based on a criterion of minimum cost. The classical design method for reinforced concrete rectangular combined footings is: First, a dimension is proposed that should comply with the allowable stresses (Minimum stress should be equal or greater than zero, and maximum stress must be equal or less than the allowable capacity withstand by the soil); subsequently, the effective depth is obtained due to the maximum moment and this effective depth is checked against the bending shear and the punching shear until, it complies with these conditions, and then the steel reinforcement is obtained, but this is not guaranteed that obtained cost is a minimum cost. A numerical experimentation shows the model capability to estimate the minimum cost design of the materials used for a rectangular combined footing that supports two columns under an axial load and moments in two directions at each column in accordance to the building code requirements for structural concrete and commentary (ACI 318S-14). Numerical experimentation is developed by modifying the values of the rectangular combined footing to from "d" (Effective depth), "b" (Short dimension), "a" (Greater dimension), "${\rho}_{P1}$" (Ratio of reinforcement steel under column 1), "${\rho}_{P2}$" (Ratio of reinforcement steel under column 2), "${\rho}_{yLB}$" (Ratio of longitudinal reinforcement steel in the bottom), "${\rho}_{yLT}$" (Ratio of longitudinal reinforcement steel at the top). Results show that the optimal design is more economical and more precise with respect to the classical design. Therefore, the optimal design presented in this paper should be used to obtain the minimum cost design for reinforced concrete rectangular combined footings.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권4호
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• pp.753-775
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• 2016

This paper aims to investigate the demountability of steel column-baseplate connections subjected to monotonic and cyclic loading. This paper presents the finite element analysis of steel column-baseplate connections under monotonic and cyclic loading. The finite element model takes into account the effects of material and geometric nonlinearities. Bauschinger and pinching effects were also included in the developed model, through which degradation of steel yield strength in cyclic loading can be well simulated. The results obtained from the finite element model are compared with the existing experimental results. It is demonstrated that the finite element model accurately predicts the initial stiffness, ultimate bending moment strength of steel column-baseplate connections. The finite element model is utilised to examine the effects of axial load, baseplate thickness, anchor bolt diameter and position on the behaviour of steel column-baseplate connections. The effects of various parameters on the demountability of steel column-baseplate connections are investigated. To achieve a demountable and reusable structure, various design parameters need to be considered. Initial stiffness and moment capacity of steel columnbaseplate connections are compared with design strengths from Eurocode 3. The comparison between finite element analysis and Eurocode 3 indicates that predictions of initial stiffness for semi-rigid connections should be developed and improved design of the connections needs to be used in engineering practice.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1-6
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• 2018

하이드로포밍 기술은 지난 20년간 자동차부품의 적용을 중심으로 비약적인 발전을 해 왔다. 이 기술은 자동차 산업응용분야에 많은 장점을 가지고 있는데 이는 더 나은 구조적 강건성, 부품수 감소에 기인한 비용절감, 재료절약, 무게감소, 낮은 스프링백현상, 개선된 강도, 내구성 향상, 설계 유연성 등이다. 하이드로포밍 부품의 성형성 검토를 위하여 다양한 컴퓨터 시뮬레이션 기술 등이 발달해 왔으며 이를 통해 성형 가능성을 검토하는 것과 동시에 성형을 위하여 벤딩 공정, 프리포밍공정, 다이클로징 공정 등의 효율적인 공정을 수립하여 하이드로포밍 부품들을 설계하고 있다. 이에 본 연구에서는 하이드로포밍 부품 설계 시 고려사항 중 성형량, 부품의 단면길이(하이드로포밍 프레스 용량에 맞는), 최소 곡률(하이드로포밍 압력에 따른 곡률 영향 평가) 등을 제시하고 실제 자동차용 리어 서브-프레임 부품의 단면분석을 실시함으로써 하이드로포밍 성형을 위한 설계 방안을 제시하고자 한다. 아울러 하이드로포밍 공정인자 중 프리벤딩, 축피딩, 유압 압력, 프레스 하중, 마찰 등의 효과를 분석하여 이들 공정이 직접적인 하이드로포밍 성형에 필요인자 인지 등을 고찰하였다.