• 한국산업융합학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.5-11
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• 2012

The Buckling of the member under compressive stress is likely to occur, which is an important factor determining the strength of structures. The objective of this study was to evaluate the member buckling strength of a circular hollow steel with ball joints and to compare with design specifications for load resistance factor of our country. Furthermore, we would like to suggest basic data for evaluation of buckling length of a circular hollow steel with ball joints according to comparative analysis. These results were summarized as follows: Buckling stress according to the test results on buckling was 1.21 times greater than LSD specifications of our country estimated the entire length of circular hollow steel with ball joints as buckling length. In addition, it was 1.16 times greater than when estimating the length except the ball as buckling length and 1.14 times grater than when excluding the ball and sleeve. Therefore, when estimating buckling stress of circular hollow steel with ball joints, their buckling length may be measured by the length except ball and sleeve.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권6호
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• pp.1189-1202
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• 2016

This paper describes an application of wavelet analysis for damage detection of a steel frame structure with bolted connections. The wavelet coefficients of the acceleration response for the healthy and loosened connection structure were calculated at each measurement point. The difference of the wavelet coefficients of the response of the healthy and loosened connection structure is selected as an indicator of the damage. At each node of structure the norm of the difference of the wavelet coefficients matrix is then calculated. The point for which the norm has the higher value is a candidate for location of the damage. The above procedure was experimentally verified on a laboratory-scale 2-meter-long steel frame. The structure consists of 11 steel beams forming a four-bay frame, which is subjected to impact loads using a modal hammer. The accelerations are measured at 20 different locations on the frame, including joints and beam elements. Two states of the structure are considered: healthy and damaged one. The damage is introduced by means of loosening two out of three bolts at one of the frame connections. Calculating the norm of the difference of the wavelet coefficients matrix at each node the higher value was found to be at the same location where the bolts were loosened. The presented experiment showed the effectiveness of the wavelet approach to damage detection of frame structures assembled using bolted connections.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권4호통권71호
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• pp.407-414
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• 2004

공용중인 교량은 시공시에 비해 이음부재 및 볼트에 각종 하중이 작용하는 상태이고, 시공중에 결함이 발생하였거나 시간이 지남에 따른 각종 결함이 발생되고 있다. 실험적인 연구에 의해 이러한 결함들이 있는 고장력볼트 이음부의 역학적 성질을 규명하기 위해서는 많은 재비용이 필요한 실정이므로 실험적으로 밝혀내기 어려운 결함이 있는 고장력볼트 이음부의 거동과 구조적 특성을 유한요소 해석을 통하여 규명하고 차후 실험에 의한 연구시 충분한 실험결과의 예측, 시험체의 설계 및 경제적인 실험적 연구의 수행을 위한 자료를 제공하는데 본 연구의 목적이 있다. 각종 결함이 발생하고 있는 교량을 대상으로 현장조사를 하여 결함의 발생위치 및 유형을 분석하고 가장 많이 발생하는 결함을 중심으로 표준모델에 결함을 주어 내부응력 분포 및 미끄러짐 거동에 대한 해석을 수행하였다. 정상체결된 고장력 볼트 이음부 및 볼트간격, 모재두께, 연단거리, 볼트 구멍 크기, 확공에 따른 결함을 가정하여 내부응력분포에 대한 구조해석을 수행하였다. 또한 고장력볼트 이음부의 미끄러짐 거동에 대해 해석하였는데 이 해석은 대변형을 고려한 기하학적 비선형, 접촉면의 비선형을 고려한 경계 비선형, 미끄러짐에 의해 항복강도를 초과하는 부분이 생길 수 있으므로 재료적 비선형 문제를 고려하여 해석하였다. 정상적으로 체결된 고장력볼트 이음부 및 볼트 축력의 감소에 따른 미끄러짐 해석을 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.691-697
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• 2008

강구조물의 현장연결 방식으로 널리 사용되고 있는 고장력볼트 마찰이음은 연결부의 부식 방지를 위해 도장을 실시하는 것이 일반적으로 허용되고 있다. 고장력볼트 이음부의 마찰면에 도장을 실시하는 경우에는 도장의 정도가 이음부의 미끄러짐 내력에 미치는 영향이 문제로 된다. 본 연구는 마찰면에 새로운 도장형식인 세라믹계 도장사양을 적용한 경우의 고장력볼트 마찰이음부의 미끄러짐 거동을 파악하기 위한 목적으로 실시하였다. 실험은 소정의 세라믹 도장사양을 적용한 고장력볼트 마찰이음 시험편을 대상으로 미끄러짐 시험을 실시하여 미끄러짐 하중 및 미끄러짐 계수를 측정하였으며, 이로부터 세라믹계 도장사양을 실시한 고장력볼트 연결부의 안전성 및 사용성을 검토하였다. 그 결과 미끄러짐 발생시의 하중-변위 특성은 각 도료사별로 다소의 차이가 발생하였으나, 평균 미끄러짐 계수는 도로교표준시방서의 설계기준인 마찰계수 0.4를 초과하는 결과를 나타내고 있다. 그러나 세라믹계 도장을 실시한 고장력볼트 연결부의 안전성과 사용성을 확보하기 위해서는 상세 도장조건에 대한 기준의 제정 및 시방서의 개정이 필요할 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권6호
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• pp.1005-1030
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• 2014

The need for assessing dynamic response of typical industrial piping systems subjected to seismic loading motivated the authors to apply model reduction techniques to experimental dynamic substructuring. Initially, a better insight into the dynamic response of the emulated system was provided by means of the principal component analysis. The clear understanding of reduction basis requirements paved the way for the implementation of a number of model reduction techniques aimed at extending the applicability range of the hybrid testing technique beyond its traditional scope. Therefore, several hybrid simulations were performed on a typical full-scale industrial piping system endowed with a number of critical components, like elbows, Tee joints and bolted flange joints, ranging from operational to collapse limit states. Then, the favourable performance of the L-Stable Real-Time compatible time integrator and an effective delay compensation method were also checked throughout the testing campaign. Finally, several aspects of the piping performance were commented and conclusions drawn.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.114-122
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• 2007

강구조물의 고력볼트 마찰접합부에 있어서 마찰면의 부식은 장기적으로 마찰력 감소와 접합부 내력저하를 초래한다. 본 연구는 고력볼트 접합부의 부식을 방지하고 소요 역학적 성질을 만족시키기 위해 접합부의 마찰면에 Zn/Al 금속용사 방청처리 한 고력볼트 접합부를 대상으로 마찰면의 표면처리방법과 피막두께를 주요 변수로 하여 인장시험을 실시하였고, 실험으로 부터 마찰면 표면거칠기와 미끄럼계수를 측정하였다. 무도장 샌드블라스트 처리한 접합부 및 샌드블라스트 처리 후 금속용사를 실시한 볼트 접합부의 미끄럼 계수는 국내 규준의 규정 값과 비교하여 동등 이상의 우수한 미끄럼계수 값을 나타냈다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.469-478
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• 2012

본 논문은 강교량 이음부에서 고장력볼트의 유효활용방안을 모색하기 위하여 고장력볼트가 적용된 이음부에 관한 구조거동을 해석적으로 검토하였다. 또한, 비선형 유한요소프로그램인 ABAQUS의 Connector요소를 사용하여 간단하게 볼트의 거동을 표현하는 수치해석방법을 제안하고, 선행 연구의 실험을 토대로 수치해석을 실시하여 해석방법의 타당성을 검토하였다. 고장력볼트 이음부 강도에 영향을 미치는 주요 설계변수를 파악하기 위해 솔리드 요소를 사용한 인장 시험체를 선택하여 다양한 설계변수(모재 및 이음판의 강종, 이음판의 두께, 볼트 재료특성, 설계볼트축력)에 관한 영향을 비교 분석하였다. 또한, 플레이트 거더 볼트 이음부에서 고장력볼트 적용부위에 따른 강도특성을 분석하기 위하여 설계변수(상부 플랜지, 하부 플랜지, 상 하부플랜지, 웹)에 따른 구조물의 모멘트-변위 관계를 도출하여 각 설계변수가 극한거동에 미치는 영향을 비교 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권6호통권58호
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• pp.97-105
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• 2009

본 연구에서는 대직경 고장력볼트 이음부의 안전성 및 경제성을 검토할 목적으로 F10T-M30 대직경 고장력볼트를 사용한 시험편을 대상으로 정적 인장시험을 실시하여 미끄러짐 특성을 평가하였다. 또한 유한요소해석을 실시하고 볼트의 강도등급 및 직경에 따른 소요볼트 개수를 산정하였다. 그 결과 M30 고장력볼트의 평균 미끄러짐 계수는 도로교설계기준의 기준인 0.4를 초과하며, M22 고장력볼트와 동등한 미끄러짐 성능을 확보하는 것으로 나타났다. 또한 고장력볼트의 강도등급 및 직경에 따른 경제성 분석을 실시한 결과, F10T-M22 고장력볼트를 기준으로 하여 F13T-M22 고장력볼트를 적용하면 소요볼트 개수가 21% 감소하며, F10T-M30 고장력볼트를 적용하면 46% 감소하는 것으로 나타나 고장력볼트의 대직 경화에 따른 경제성을 확인할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권8호
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• pp.849-855
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• 2008

다양한 조임 조건에서 기계적 조인트의 컨택 특성 파라미터를 유도하기 위하여 컨택 공진을 기반으로 하는 실험적 방법을 개발하였다. 기계적 조인트의 전단 컨택 강성과 감쇠의 파라미터는 접촉 표면간의 표면 처리, 윤활 유무, 그리고 조임력과 전단력의 의한 영향과 같은 여러 가지 물리적 조인터 파라미터와 연계하여 고찰하였다. 제안된 실험적 방법을 사용하여 전단 컨택 강성 값은 조임력과 전단력이 커짐에 따라 증가하는 것을 발견하였다. 또한 컨택 감쇠 비 값은 대부분 조임력과 상관없이 일정 값을 나타내지만 전단력이 커짐에 따라 감소하였다. 추가로, 전단 강성 값과 컨택 감쇠 비는 매끄러운 표면에서보다 거친 표면에서 더 크게 나타남을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권6호
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• pp.727-734
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• 2017

This paper describes a quasi-static finite element analysis, which uses the explicit integration method, of the apex joint of a cold-formed steel portal frame. Such cold-formed steel joints are semi-rigid as a result of bolt-hole elongation. Furthermore, the channel-sections that are being connected have a reduced moment capacity as a result of a bimoment. In the finite element model described, the bolt-holes and bolt shanks are all physically modelled, with contact defined between them. The force-displacement curves obtained from the quasi-static analysis are shown to be similar to those of the experimental test results, both in terms of stiffness as well as failure load. It is demonstrated that quasi-static finite element analysis can be used to predict the behavior of cold-formed steel portal frame joints and overcome convergence issues experienced in static finite element analysis.