• Steel and Composite Structures
• /
• 제26권4호
• /
• pp.485-499
• /
• 2018

In this paper, a hollow steel tube (HST) shear connector is proposed for use in a slim-floor system. The HST welded to a perforated steel beam web and embedded in concrete slab. A total of 10 push-out tests were conducted under static loading to investigate the mechanical behavior of the proposed HST connector. The variables were the shapes (circular, square and rectangular) and sizes of hollow steel tubes, and the compressive strength of the concrete. The failure mode was recorded as: concrete slab compressive failure under the steel tube and concrete tensile splitting failure, where no failure occurred in the HST. Test results show that the square shape HST in filled via concrete strength 40 MPa carried the highest shear load value, showing three times more than the reference specimens. It also recorded less slip behavior, and less compressive failure mode in concrete underneath the square hollow connector in comparison with the circular and rectangular HST connectors in both concrete strengths. The rectangular HST shows a 20% higher shear resistance with a longer width in the load direction in comparison with that in the smaller dimension. The energy absorption capacity values showed 23% and 18% improvements with the square HST rather than a headed shear stud when embedded in concrete strengths of 25 MPa and 40 MPa, respectively. Moreover, an analytical method was proposed and predicts the shear resistance of the HST shear connectors with a standard deviation of 0.14 considering the shape and size of the connectors.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제20권5호
• /
• pp.1067-1085
• /
• 2016

Recent research on steel moment-resisting connection between steel beams and concrete filled steel tubes has shown that there are considerable advantages to be obtained by anchoring the connection to the concrete infill within the tube using anchors in blind bolts. In the research reported here, extensive experimental tests and numerical analyses have been performed to study the anchorage behaviour of cogged deformed reinforcing bars within concrete filled circular steel tubes. This data in essential knowledge for the design of the steel connections that use anchored blind bolts, both for strength and stiffness. A series of pull-out tests were conducted using steel tubes with different diameter to thickness ratios under monotonic and cyclic loading. Both hoop strains and longitudinal strains in the tubes were measured together with applied load and slip. Various lead-in lengths before the bend and length of tailed extension after the bend were examined. These dimensions were limited by the dimensions of the steel tube and did not meet the requirements for "standard" cogs as specified in concrete standards such as AS 3600 and ACI 318. Nevertheless, all of the tested specimens failed by bar fracture outside the steel tubes. A comprehensive 3D Finite Element model was developed to simulate the pull-out tests. The FE model took into account material nonlinearities, deformations in reinforcing bars and interactions between different surfaces. The FE results were found to be in good agreement with experimental results. This model was then used to conduct parametric studies to investigate the influence of the confinement provided by the steel tube on the infilled concrete.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.83-97
• /
• 2011

본 논문에서는 콘크리트 채움 U형 강재보와 철근콘크리트 기둥으로 구성된 접합부의 내진 상세를 개발하였다. 접합부 내진성능을 평가하기 위하여 세 개의 보-기둥 접합부 실험체를 반복주기하중에 대하여 실험하였다. 보춤과 기둥 단면 형상을 실험 변수로 하였다. 합성보의 춤은 슬래브 두께를 포함하여 610mm, 710mm이며, 철근콘크리트 기둥은 사각단면과 원형단면이 사용되었다. 접합부를 보강시키기 위하여 사각단면 기둥과 원형단면 기둥에 각각 대각 철근과 외다이어프램 강판을 사용한 특수 상세가 사용되었다. 실험 결과 실험체는 강도와 변형능력, 에너지 소산에 있어서 우수한 성능을 보여주었다. 변형능력은 특수모멘트골조 기준인 4% 이상의 층간변위각을 발휘하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.461-475
• /
• 2006

본 논문은 Ka/K 통신 대역 및 Ku 방송 대역에서 동작하는 무궁화 3호 정지 궤도 위성을 이용하여 화상 전화, 인터넷과 같은 위성 멀티미디어 및 방송 서비스를 제공하는 이동체 탑재형 안테나 시스템 설계에 관한 것이다. 앙각 방향으로 팬 빔 특성을 갖는 안테나 시스템의 방사부는 준-오프셋 이중 성형 반사판과 삼중 대역 급전기로 구성된다. 또한, 삼중 대역 급전기는 돌출 유전체 막대를 이용한 Ka/K 이중 대역 급전기 및 원형 편파기, 직교 모드 변환기 그리고 Ku 대역 원형 편파 급전 배열로 구성된다. 특히, Ka/K 이중 대역 원형 편파기는 제작이 용이한 comb 구조를 사용하여 구현되었다. Ku 대역 급전 배열은 이동시 위성을 고속으로 추적하기 위하여 전자 빔을 형성할 수 있는 $2{\times}2$ 능동 위상 배열 구조를 갖는다. 그리고, 급전 배열에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 결합기를 이용하여 원형 편파를 생성하는 4개의 방사 소자들을 $90^{\circ}$씩 회전하여 배열함으로써 원형 편파 특성을 개선하였다. Ku 대역 전자 빔을 생성하는 4개의 빔 성형 채널은 출력에서 주 빔 채널 및 추적 빔 채널로 구분되며, 각 채널의 내부 구성 유니트들의 잡음 온도 기여도를 바탕으로 채널 잡음 온도 특성을 분석하였다. 제작된 안테나 시스템으로부터 측정된 Ka 송신 채널의 $P_{1dBc}$ 출력은 34.1 dBm 이상, K/Ku 수신 채널의 잡음 지수는 각각 2.4 dB 및 1.5 dB 이하의 전기적인 성능들을 보여주었다. 안테나 시스템은 근접 전계 측정 방법을 사용하여 삼중 대역에서의 주 편파 및 교차 편파 방사 패턴들을 측정하였다. 특히, Ku 대역의 방사 패턴 측정은 급전 배열들의 독립 여기에 의한 부분 방사 패턴들을 측정하여 각 능동 채널들의 초기 위상들을 보정한 후 이루어졌다. 안테나 시스템의 Ka/K/Ku 대역에서 측정된 안테나 이득은 각각 39.6 dBi, 37.5 dBi, 29.6 dBi 이상이었으며, 그리고 Ka 대역 송신 EIRP는 43.7 dBW 이상, K/Ku 대역 수신 감도 G/T는 각각 13.2 dB/K와 7.12 dB/K 이상의 우수한 시스템 성능들을 보여주었다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.201-207
• /
• 1979

재래식 안강망 어구를 축소비 1/40로 줄여서 전개 장치를 한 모형어구에 대하여 회류수조에서 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 모형어구의 저항은 수해와 암해르 부착했을 때 $R=1.66V^{1.02}$, 수해를 떼어내고 전개건과 뜸을 달았을 때 $R=3.11V^{1.54}$ (R:kg, V:m/sec)이며 실물에서 유속 1m/sec일 때 저항은 각각 5.2ton, 6.8ton정도이다. 2) **고는 모두직선적으로 감소하여 재래식에서는 h=89.22-2.42(V-15), $(V\geqq15)$, 전개건과 뜸을 달았을 때 h=89.20-0.87V, (h:cm V:cm/sec)이며 이것은 실물에서 유속 1m/sec일 때에도 **고는 약 20m 정도가 된다. **폭은 전개건줄의 길이로 조성할 수 있다. 3) **구의 단면적은 저속일 때는 비슷하나 유속 0.25m/sec 이상에서 전개건을 달았을 때가 월등히 증가하여 실물에서 유속 1.0m/sec일 때 약 $736m^2$가 된다. 어획효율도 단면적에 비례하므로 전개건을 달았을 때 그 효율은 1.53 이 된다. 4) 재래식 안****은 유속의 증가에 따라 옆판에 주름이 너무 많이 생기므로 적당한 성형율과 사단방법이 필요하다. 5) 전개건은 숫걸리줄, 암걸리줄 및 전개건줄의 길이와 그 결부위치의 조성으로 **고, **폭 및 **형을 어느정도 조성할 수 있으며, 정조시 전개건과 그 물이 어떤 상태에 있더라고 유속과 유향의 변화가 생기면 항상 전개력을 나타낼 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제24권4호
• /
• pp.463-478
• /
• 2006

The design of structural frameworks for buildings is constantly evolving and is dependent on regional issues such as loading and constructability. One of the most promising recent developments for low to medium rise construction in terms of efficiency of construction, robustness and aesthetic appearance utilises concrete-filled steel tubular sections as the columns in a moment-resisting frame. These are coupled to rigid or semi-rigid connections to composite steel-concrete beams. This paper includes the results of a pilot experimental programme leading towards the development of economical, reliable connections that are easily constructed for this type of frame. The connections must provide the requisite strength, stiffness and ductility to suit gravity loading conditions as well as gravity combined with the governing lateral wind or earthquake loading. The aim is to develop connections that are stiffer, less expensive and easier to construct than those in current use. A proposed fabricated T-stub connection is to be used to connect the beam flanges and the column. These T-stubs are connected to the column using "blind bolts" with extensions, allowing installation from the outside of the tube. In general, the use of the extensions results in a dramatic increase in the strength and stiffness of the T-stub to column connection in tension, since the load is shared between membrane action in the tube wall and the anchorage of the bolts through the extensions into the concrete.

• Composites Research
• /
• 제15권3호
• /
• pp.18-29
• /
• 2002

본 논문에서는 얇은 벽보로 모델링 한 위성체 구조물에 입사되는 열 하중에 의해 발생하는 굽힘 진동과 열적 플러터에 대하여 연구하였다. 복합재료 얇은 벽보는 회전관성과 1차, 2차 와핑, 전단변형의 비고전적 요소를 포함한다. CUS구조물로 모델링한 복합재료 얇은 벽보의 열 진동 특성은 적층 순서와 섬유강화복합재료의 방향특성인자로부터 기인된 종방향 굽힘과 횡방향 굽힘의 언성과 관련하여 연구되었다. 수치 해석적인 방법으로 열적 플러터의 안정성 영역의경계값을 구하였으며, 태양 열 플럭스의 입사각, 감쇠계수, 섬유각의 변화에 의한 보의 변위를 구하였다. 주 구조물에 압전소자를 부착하여, 감지기와 작동기로 사용하여 제어해석을 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제23권5호
• /
• pp.567-575
• /
• 2010

탄소나노튜브는 기계적 성질이 매우 뛰어나기 때문에 앞으로 많이 이용될 수 있는 신소재이지만 작은 크기와 특별한 성질 때문에 해석에 어려움이 있으며, 분자 동역학이나 범함수 이론을 이용한 전자시뮬레이션은 계산이 어렵고 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 원자 사이에 작용하는 힘을 구조 부재로 치환하는 방법을 사용할 수 있다. 본 연구에서는 0.1nm 길이의 탄성 보를 사용하여 나노튜브를 구성하는 원자 사이의 힘을 묘사하고 선형 압축거동을 해석하였다. 선형 거동은 기존의 다른 방법을 사용한 결과와 잘 일치하였으며, 보 요소의 특성이 적절하게 정해질 경우 비선형 거동의 연구에도 이용될 수 있을 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제60권1호
• /
• pp.111-130
• /
• 2016

Two new elements with six degrees of freedom are proposed by applying the equilibrium conditions and strain-displacement equations. The first element is formulated for the infinite ratio of beam radius to thickness. In the second one, theory of the thick beam is used. Advantage of these elements is that by utilizing only one element, the exact solution will be obtained. Due to incorporating equilibrium conditions in the presented formulations, both proposed elements gave the precise internal forces. By solving some numerical tests, the high performance of the recommended formulations and also, interaction effects of the bending and axial forces will be demonstrated. While the second element has less error than the first one in thick regimes, the first element can be used for all regimes due to simplicity and good convergence. Based on static responses, it can be deduced that the first element is efficient for all the range of structural characteristics. The free vibration analysis will be performed using the first element. The results of static and dynamic tests show no deficiency, such as, shear and membrane locking and excessive stiff structural behavior.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.208-219
• /
• 2002

A novel measurement method to obtain the 6-DOF motions of arbitrary rigid bodies is proposed in this paper. The method adopts a specially fabricated mirror called 3-facet mirror, which looks like a triangular pyramid haying an equilateral cross-sectional shape. The mirror is mounted on the objects to be measured, illuminated by a laser beam having circular profile, and reflects the laser beam in three different directions. Three PSDs(position sensitive detector) detect the three beams reflected by the mirror, respectively. From the signals of the PSDs, we can calculate the 3-dimensional position and orientation of the 3-facet mirror, and thus enabling us to determine the 3-dimensional position and orientation of the objects. In this paper, we model the relationship between the 3-dimensional position and orientation of an object in motion and the outputs of three PSDs. A series of experiments are performed to demonstrate the effectiveness and accuracy of the proposed method. The experimental results show that the proposed sensing system can be an effective means of obtaining 3-dimensional position and orientation of arbitrary objects and provide resonable measurement accuracy.