• Title/Summary/Keyword: cyclic rotational capacity

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콘크리트충전 각형강관기둥-보 접합부의 거동에 관한 연구 (Behavior of Beam-to-Concrete Filled Steel Tube Column Rigid Connections)

  • 김철환;이은택
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권4호통권37호
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    • pp.741-748
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    • 1998
  • 콘크리트충전 강관기둥-보 강접합부의 역학적 특성을 규명하기 위하여 모델 시험체에 대한 반복가력 실험을 행하였다. 실험변수로는 항복부위, 내부다이어프램의 유공의 크기 및 슬래브 설치 유무이다. 보 항복형 시험체인 경우에는 다이어프램 항복형 시험체에 비하여 충강성이 높고 내력의 저하없이 높은 층간변형을 가지고 있다.

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반복하중을 받는 고강도 원형강관의 T형 접합의 면내 휨모멘트 내력 (In-plane Bending Moment Capacity of T-Joints in the Circular Hollow Section of New High Strength Steel Subjected to Cyclic Loadings)

  • 이성주;김주우;김상섭;이명재;양재근
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.169-177
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    • 2011
  • 본 논문은 반복하중을 받는 고강도강 원형강관의 T형 접합부의 면내 휨모멘트 내력에 대해 체계적으로 수행된 유한요소 해석으로부터 얻은 결과를 제시하고 있다. 용접된 원형강관의 T형 접합부의 회전강성 및 이에 따른 파괴모드를 분석하기 위하여 T형 접합부의 3차원 비선형 유한요소모델을 이용하였다. 주관과 지관의 세장비, 주관과 지관의 지름비와 같은 기하학적 파라미터 및 항복비 등에 따른 T형 접합부의 다양한 구조적 거동을 제시하였으며, 또한 주관의 압축응력의 크기에 따른 T형 접합부의 극한 면내 휨모멘트 내력의 변화를 분석하였다.

더블 웨브앵글 반강접 CFT 기둥-보 접합부의 이력거동 (Hysteresis Behavior of Semirigid CFT Column-to-Beam Connections with a Double Web-Angle)

  • 이성주;김주우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.15-24
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    • 2013
  • 본 논문은 반복하중을 받는 CFT 합성골조의 더블 웨브앵글 접합부의 휨모멘트 내력에 대해 체계적으로 수행된 유한요소 연구로부터 얻은 결과를 제시하고 있다. 합성 부분강접 CFT 접합부의 회전강성, 휨모멘트 내력 및 파괴모드를 연구하기 위하여 3차원 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 부가적인 다양한 구조적 거동은 앵글의 두께 및 고강도 강봉 게이지 거리로 더블 웨브앵글 접합부의 파라미터에 대한 영향을 설명하고 있다. 해석모델의 적합성은 정적 유한요소해석 결과로부터 얻은 모멘트-회전각 곡선을 Richard의 회귀분석을 통하여 비교 분석하였다.

상·하부 ㄱ형강 반강접 CFT 기둥-보 접합부의 단조 및 이력거동 (Monotonic and Hysteresis Behavior of Semirigid CFT Column-to-Beam Connections with a Top-Seat Angle)

  • 이성주;김주우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.191-204
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    • 2014
  • 본 논문에서는 반복하중을 받는 CFT 합성골조에서 부분강접 접합부인 상 하부 ㄱ형강 접합부의 휨모멘트 내력을 구하기 위하여 체계적인 수치해석이 수행되었다. 고강도강 연결봉으로 조립된 합성 부분강접 CFT 접합부의 회전강성, 휨모멘트 내력 및 파괴모드를 연구하기 위하여 3차원 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 부가적인 다양한 구조적 거동은 ㄱ형강의 두께 및 고강도 강봉 게이지 거리로 상 하부 ㄱ형강 접합의 파라미터에 대한 영향을 설명하고 있다. 해석모델의 적합성은 유한요소해석 결과로부터 얻은 모멘트-회전각 곡선을 Richard의 회귀분석을 통하여 비교 분석하였다.

RC-S 복합보의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Machenical Properties of Composite Beam Composed End Reinforced Concrete and Center Steel)

  • 김철환;채원탁
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권5호통권60호
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    • pp.675-682
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    • 2002
  • 본 연구에서는 단부 철근콘크리트구조와 중앙부 철골구조로 이루어진 복합구조 보를 대상으로 내력 및 강성, 변형능력을 평가하기 위해 반복재하 실험을 행하였다. 주된 실험변수는 철근콘크리트와 철골보의 이종구조 이음부부의 응력전달을 위해 철골보에 접합되는 철근의 개수와 단부 콘크리트를 구속하여 강성을 상승시킬 목적으로 설치되는 부착판의 설치유무이다. 실험결과 모든 실험체가 방추형의 이력 거동을 나타내며 안정된 거동을 하였으며, 내력에 있어서는 부착판 설치 실험체의 경우가 기본형 실험체 보다 높게 나타났다. 또한, 강성에 있어서도 단부에 부착판을 설치한 실험체가 설치하지 않은 실험체에 비하여 보다 높게 나타났으며, 모든 실험체가 최대 내력시의 부재각이 0.03rad. 이상의 변형능력을 나타내고 있다.

Research on rotation capacity of the new precast concrete assemble beam-column joints

  • Han, Chun;Li, Qingning;Wang, Xin;Jiang, Weishan;Li, Wei
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권3호
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    • pp.613-625
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    • 2016
  • The joints of the new prefabricated concrete assemble beam-column joints are put together by the hybrid joints of inserting steel under post-tensioned and non-prestressed force and both beams and columns adopt prefabricated components. The low cyclic loading test has been performed on seven test specimens of beam-column joints. Based on the experimental result, the rotation capacity of the joints is studied and the $M-{\theta}$ relation curve is obtained. According to Eurocode 3: Design of steel structures and based on the initial rotational stiffness, the joints are divided into three types; by equivalent bending-resistant stiffness to the precast beam, the equivalent modulus of elasticity $E_e$ is elicited with the superposition method; the beam length is figured out that satisfies the rigid joints and after meeting the requirements of application and safety, the new prefabricated concrete assemble beam-column joints can be regarded as the rigid joints; the design formula adopted by the standard of concrete joint classification is theoretically derived, thereby providing a theoretical basis for the new prefabricated concrete structure.

SMA 적용 상·하부 ㄱ형강 CFT 기둥-보 접합부의 내진성능 (Seismic Performance of Top and Seat Angle CFT Column-to-Beam Connections with SMA)

  • 김주우;이성주
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.423-434
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    • 2017
  • 본 논문에서는 반복하중을 받는 부분강접 접합부인 상 하부 ㄱ형강 접합부의 이력거동을 구하기 위하여 체계적인 수치해석이 수행되었다. 이러한 상 하부 ㄱ형강 접합부는 CFT 합성골조의 원상복원 및 충분한 에너지 소산 능력을 확보하기 위하여 초탄성 성질을 갖는 형상기억합금(SMA)으로 제작된 봉과 ㄱ형강이 적용된다. 접합부의 회전강성, 휨모멘트 내력 및 파괴모드를 연구하기 위하여 3차원 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 부가적인 다양한 구조적 거동은 ㄱ형강의 두께 및 강봉 게이지 거리로 상 하부 ㄱ형강 접합의 파라미터에 대한 영향을 설명하고 있다.

깊이 1200mm급 변단면보의 중간모멘트골조용 내진접합부 개발 (Beam-Column Connection with 1200mm Deep Multi-Reduced Taper Beam for Intermediate Moment Frame)

  • 정시화;알미아이유 로벨 원디므;박만우;주영규
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권4호
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    • pp.135-146
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    • 2019
  • Deep beam has high section modules compared with shallow beam of the same weight. However, deep beam has low rotational capacity and high possibility of brittle failure so it is not possible to apply deep beams with a long span to intermediate moment frames, which should exhibit a ductility of 0.02rad of a story drift angle of steel moment frames. Accordingly, KBC and AISC limit the beam depth for intermediate and special moment frame to 750mm and 920mm respectively. The purpose of this paper is to improve the seismic performance of intermediate moment frame with 1200mm depth beam. In order to enhance vulnerability of plastic deformation capacity of deeper beam, Multi-Reduced Taper Beam(MRTB) shape that thickness of beam flange is reinforced and at the same time some part of the beam flange width is weakened are proposed. Based on concept of multiple plastic hinge, MRTB is intended to satisfy the rotation requirement for intermediate moment frame by dividing total story drift into each hinge and to prevent the collapse of the main members by inducing local buckling and fracture at the plastic hinge location far away from connection. The seismic performance of MRTB is evaluated by cyclic load test with conventional connections type WUF-W, RBS and Haunch. Some of the proposed MRTB connection satisfies connection requirements for intermediate moment frame and shows improved the seismic performance compared to conventional connections.

Seismic performance of Bujian Puzuo considering scale ratio and vertical load effects

  • Yong-Hui Jiang;Jun-Xiao He;Lei Zhu;Lin-Lin Xie;Shuo Fang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제90권5호
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    • pp.447-458
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    • 2024
  • This study investigated the influence of scale ratio and vertical load on the seismic performance of Puzuo joints in traditional Chinese timber structures. Three low-cyclic reversed loading tests were conducted on three scaled specimens of Bujian Puzuo in Yingxian Wooden Pagoda. This study focused on the deformation patterns and analyzed seismic performance under varying scale ratios and vertical loads. The results indicated that the slip and rotational deformations of Bujian Puzuo were the primary deformations. The scale of the specimen did not affect the layer where the maximum interlayer slip occurred, but it did decrease the proportion of slip deformation. Conversely, the reducing vertical load caused the layer with the maximum slippage and the position of the damaged Dou components to shift upward, and the proportion of slip deformation increased. When the vertical load was decreased by 3.7 times, the maximum horizontal bearing capacity under positive and negative loadings, initial stiffness, and energy dissipation of the specimen decreased by approximately 60%, 58.79%, 69.62%, and 57.93%, respectively. The horizontal bearing capacity under positive loading and energy dissipation of the specimen increased by 35.63% and 131.54%, when the specimen scale was doubled and the vertical load was increased by 15 times.

Experimental study of the behavior of beam-column connections with expanded beam flanges

  • Ma, Hongwei;Wang, Jiwei;Lui, Eric M.;Wan, Zeqing;Wang, Kun
    • Steel and Composite Structures
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    • 제31권3호
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    • pp.319-327
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    • 2019
  • This paper describes an experimental study of steel beam-column connections with or without expanded beam flanges with different geometries. The objectives of this study are to elucidate the cyclic behavior of these connections, identify the location of the plastic hinge zone, and provide useful test data for future numerical simulations. Five connection specimens are designed and tested under cyclic load. The test setup consists of a beam and a column connected together by a connection with or without expanded beam flanges. A constant axial force is applied to the column and a time varying point load is applied to the free end of the beam, inducing shear and moment in the connection. Because the only effect to be studied in the present work is the expanded beam flange, the sizes of the beam and column as well as the magnitude of the axial force in the column are kept constant. However, the length, width and shape of the expanded beam flanges are varied. The responses of these connections in terms of their hysteretic behavior, failure modes, stiffness degradation and strain variations are experimentally obtained and discussed. The test results show that while the influence of the expanded beam flanges on hysteretic behavior, stiffness degradation and energy dissipation capacity of the connection is relatively minor, the size of the expanded beam flanges does affect the location of the plastic hinge zone and strain variations in these beam-column joints. Furthermore, in terms of ductility, moment and rotational capacities, all five connections behave well. No weld fracture or premature failure occurs before the formation of a plastic hinge in the beam.