• Steel and Composite Structures
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• 제39권1호
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• pp.35-50
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• 2021

Eccentrically braced frames (EBFs) are utilized as a lateral resisting system in high seismic zones. Links are the primary source of energy dissipation and they are exposed to high deformation, which may lead to buckling. Web stiffeners were introduced to prevent buckling of shear link. AISC 341 provides the required vertical stiffeners for a shear link. In this study, different stiffener configurations were examined. The main objective is to improve the behavior of short links using different stiffener configurations. Pursuant to this goal, a comprehensive numerical study is conducted using ABAQUS. Shear links with different stiffener configurations were subjected to cyclic loading using loading protocol mandated by AISC 341. The results are compared in terms of energy dissipation and shear capacities and rupture index. The proposed stiffener configurations were further verified with different link length ratios, I-shapes and thickness of stiffener. Based on the results, the stiffener configuration with two vertical and two diagonal stiffeners perpendicular to each other is recommended. The proposed stiffener configuration can increase the shear capacity, energy dissipation capacity and the ratio of energy/weight up to 27%, 38% and 30%, respectively. Detailing of the proposed stiffener configuration is presented.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권1호
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• pp.113-127
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• 2022

Steel plate shear walls (SPSWs) are commonly utilized to provide lateral stiffness in high-rise structures. The simplified model is frequently used instead of the fine-scale model in the design of buildings with SPSWs. To predict the lateral strength of steel plate shear walls with diagonal stiffeners (DS-SPSWs), a simplified model is presented, namely the cross brace-strip model (CBSM). The bearing capacity and internal forces of columns for DS-SPSWs are calculated. In addition, a modification coefficient is introduced to account for the shear action of the thin plate. The feasibility of the CBSM is validated by comparing the numerical results with theoretical and experimental results. The numerical results from the CBSM and fine-scale model, which represent the bearing capacity of the DS-SPSW with varied stiffened plate dimensions, are in good accord with the theoretical values. The difference in bearing capacity between the CBSM and the fine-scale model is less than 1.35%. The errors of the bearing capacity from the CBSM are less than 5.67% when compared to the test results of the DS-SPSW. Furthermore, the shear and axial forces of CBSM agree with the results of the fine-scale model and theoretical analysis. As a result, the CBSM, which reflects the contribution of diagonal stiffeners to the lateral resistance of the SPSW as well as the effects on the shear and axial forces of the columns, can significantly improve the design accuracy and efficiency of buildings with DS-SPSWs.

• Earthquakes and Structures
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• 제23권3호
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• pp.297-313
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• 2022

Composite steel plate shear wall (CSPSW) is a relatively novel structural system proposed to improve the performance of steel plate shear walls by adding one or two layers of concrete walls to the infill plate. In addition, the buckling of the infill steel plate has a significant negative effect on the shear strength and energy dissipation capacity of the overall systems. Accordingly, in this study, using the finite element (FE) method, the performance and behavior of composite steel shear walls using T-shaped stiffeners to prevent buckling of the infill steel plate and increase the capacity of CSPSW systems have been investigated. In this paper, after modeling composite steel plate shear walls with and without steel plates with finite element methods and calibration the models with experimental results, effects of parameters such as several stiffeners, vertical, horizontal, diagonal, and a combination of T-shaped stiffeners located in the composite wall have been investigated on the ultimate capacity, web-plate buckling, von-Mises stress, and failure modes. The results showed that the arrangement of stiffeners has no significant effect on the capacity and performance of the CSPSW so that the use of vertical or horizontal stiffeners did not have a significant effect on the capacity and performance of the CSPSW. On the other hand, the use of diagonal hardeners has potentially affected the performance of CSPSWs, increasing the capacity of steel shear walls by up to 25%.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권3호
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• pp.411-422
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• 2019

Six shear-critical square tubed steel reinforced concrete (TSRC) columns using the high-strength concrete ($f_{cu,150}=86.6MPa$) were tested under constant axial and lateral cyclic loads. The height-to-depth ratio of the short column specimens was specified as 2.6, and the axial load ratio and the number of shear studs on the steel shape were considered as two main parameters. The shear failure mode of short square TSRC columns was observed from the test. The steel tube with diagonal stiffener plates provided effective confinement to the concrete core, while welding shear studs on the steel section appeared not significantly enhancing the seismic behavior of short square TRSC columns. Specimens with higher axial load ratio showed higher lateral stiffness and shear strength but worse ductility. A modified ACI design method is proposed to calculate the nominal shear strength, which agrees well with the test database containing ten short square TSRC columns with shear failure mode from this study and other related literature.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권2호통권31호
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• pp.237-248
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• 1997

크레인 주행거더에서 빈번히 발생되는3 종류의 균열을 재현하기 위해서 거더 길이 640 mm, 높이 600 mm, 폭 300 mm의 시험체 2기를 제작하여 피로실험을 수행하였다. 시험체의 균열은 재하점 부근과 가세트 단부 및 하부플랜지와 웨브의 모살용접부에서 발생하였다. 재하점 근방의 균열은 수직보강재가 위치한 상부플랜지와 웨브 사이의 모살용접부에서 발생해서 웨브의 대각선 방향으로 진전하였다. 또한 하부플랜지 종비드에서 발생된 균열은 주행거더방향에 수직으로 성장하였다. 크레인 주행거더의 각 부위의 피로등급은 JSSC 피로설계지침의 피로등급과 비교해 보면, 재하점 근방의 모살용접부는 E 등급, 가세트 단부는 G 또는 H 등급, 하부플랜지 종비드 부위는 D 등급 정도로 나타났다. 가세트 단부와 종비드 부위는 피로설계지침과 잘 일치하고 있음을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.105-118
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• 2014

국내에서는 교량의 공용수명 증가로 노후화 교량의 수가 급격히 증가하고 있다. 강교량의 경우, 가설위치에 따른 대기부식환경에 따라 구조부재에서의 국부 부식손상이 발생 될 수 있다. 특히 강거더 교량의 경우 부식손상이 복부판과 지점부 보강재에 집중적으로 발생된다. 복부판의 국부부식이 교량에 대하여 대칭적으로 발생하는 것이 아니므로 복부판의 국부 부식손상으로 인하여 강거더에서는 전단하중에 대하여 비대칭 복부단면이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 강거더 비대칭 부식 복부단면의 형상비와 부식손상 정도에 따른 전단 좌굴강도 및 전단거동을 거동을 평가하였다. 또한 복부판의 부식손상 부피비와 인장영역에 대한 부식손상비를 고려하여 비대칭 국부 부식손상 단면을 가진 복부판의 전단좌굴강도 감소가 비교 평가되었다.

• 박물관보존과학
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• 제24권
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• pp.1-16
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• 2020

대구 달성 고분군 중 하나인 55호분에서 발견된 부장품 중 삼엽문이자태도의 재보존처리와 제작 기법에 관한 연구이다. 이자태도는 모도가 2점, 자도가 4점이 부착된 이합도이고 출토된 완형으로는 유일하다. 과거 2회의 보존처리가 실시된 기록이 있으며 이번에 균열부 보강제 교체를 위한 재보존처리와 함께 컴퓨터 단층촬영(CT), XRF분석, 실체현미경 관찰을 통해 유물의 재질, 성분, 제작 기법을 조사하였다. 주성분은 구리(Cu)이고 금색 부분에서는 금(Au)과 수은(Hg)이 함께 검출된 것으로 보아 구리에 수은 아말감 금도금을 한 금동으로 추정된다. 제작 기법을 조사한 결과 둥근 삼엽문의 환두부와 병부의 연결은 슴베 부분을 만들어 끼웠고 병판만 금속판으로 제작되어 있는 것을 보아 장식으로서의 기능이 높다고 판단할 수 있다. 상부 자도의 결합 방식은 모도와 같고, 하부 자도는 하나의 금속판을 재단하여 만들었다. 검초는 총 2개의 판을 재단하여 만들었고 상부 자도를 검초에 고정하기 위해 자도 도신부의 아래쪽에 지지대를 넣었으며 하부 자도는 검초 일부를 재단하여 안으로 꽂아 넣었다. 표현된 문양은, 환두부는 삼엽문, 병판은 횡주 연호문, 초구금구와 초미금구는 파상형 점열문, 어미형 초미금구는 점열문을 시문하여 제작되었다.