• Steel and Composite Structures
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• 제25권5호
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• pp.535-544
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• 2017

Box sections are symmetrical sections and they have high moment of inertia in both directions, therefore they are good members in tall building structures. For the rigid connection in structures with box column continuity plates are used on level of beam flanges in column. Assembly of the continuity plates is a difficult and unreliable work due to lack of weld or high welding and cutting in the fourth side of column in panel zone, so the use of experimental stiffeners have been considered by researchers. This paper presented an experimental investigation on connection in box columns. The proposed connection has been investigated in four cases which contain connection without internal and external stiffeners(C-0-00), connection with continuity plates(C-I-CP), connection with external vase shape stiffener (C-E-VP) and connection with surrounding plates(C-E-SP). The results show that the connections with vase plates and surrounding plates can respectively increase the ultimate strength of the connection up to 366% and 518% than the connection without stiffeners, in case connection with the continuity plates this parameter increases about 39%. In addition, the proposed C-E-VP and C-E-SP connection provide a rigid and safe connection to acquire rigidity of 95% and 98% respectively. But C-I-CP connection is classified as semi-rigid connections.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.611-623
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• 1997

연직하중을 받는 콘크리트충전 원형강관기둥 외다이아프램 접합부의 거동을 파악하고자 실험을 통하여 그 내력을 평가하고 각 변수에 따른 영향도를 분석하였다. 이를 위해 다층골조의 보-기둥을 실물크기 1/4규모로 모델화시켜 총 20개의 실험체를 제작하였으며 스티프너 보강유무, 스티프너 폭, 강관두께, 강관과 스티프너의 용접유무 등을 주요변수로 두어 본 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.325-330
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• 2012

본 연구에서는 액화천연가스(LNG 즉 Liquefied Natural Gas) 저장탱크의 보강재(stiffener) 설계를 위한 주요 설계인자들의 특성을 파악하고 구조 최적설계를 수행하였다. 보강재가 결합된 LNG 저장탱크의 내조는 외부의 펄라이트(perlite)의 압력에 의해 좌굴되지 않도록 설계되는데, 기존의 보강재 설계방법에서는 펄라이트 압력이 내조 높이에 무관하게 동일하다고 가정하여, 보강재의 과도한 설계를 초래하였다. 본 연구에서는 펄라이트의 물성값에 따른 펄라이트 압력분포의 영향을 살펴보았고, 최적설계를 통해 기존 설계보다 보강재의 재료비용이 15.3% 절감됨을 알 수 있었다.

• International Journal of Korean Welding Society
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• 제1권1호
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• pp.51-57
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• 2001

Effect of the joint details on the stress distribution over a slot structure has been studied in order to improve its fatigue life using a finite element analysis. The joint details of interest are the radius and height of scallop at the stiffener as well as the mis-alignment between the stiffener and longitudinal member. For a slot structure currently used, the stiffener heel is subjected to the maximum stress for a given external load, where is a potential fatigue crack initiation site. The stresses at the stiffener heel and toe decrease both by increasing the scallop radius and more significantly by increasing the mis-alignment while no notable effect of the scallop height on it is appreciated. A proper combination of these factors makes it possible to reduce the stresses at the stiffener heel and In, theoretically, more than 50%. This is attributed to the modification of the stress distribution over the slot structure including the transition of the maximum stressed region from the stiffener heel to the slot surface of the transverse web. Such then results in a g[eat improvement of the fatigue life of the slot structure.

• Steel and Composite Structures
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• 제46권2호
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• pp.211-220
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• 2023

Welded hollow spherical joints are commonly used joints in space grid structures. An internal stiffener is generally adopted to strengthen the joints when large hollow spheres are used. To further strengthen it, external stiffeners can be used at the same time. In this study, axial compression tests are conducted on four full-scale 550 mm spherical joints. The failure modes and strengths of the tested joints are investigated. It shows that the external stiffeners are able to increase the strength of the joint up to 25%. A numerical model for large spherical joints with stiffeners is established and verified against the experimental results. Parametric studies are executed considering six main design factors using the verified model. It is found that the strength of the spherical joint increases as the thickness, height and number of the external stiffeners increase, and the hollow sphere's diameter has a neglectable effect on the enhancement caused by the external stiffeners. Based on the experimental and numerical results, a practical formula for the compressive bearing capacity of large welded hollow spherical joints with both internal and external stiffeners is proposed. The proposed formula gives a conservative prediction on the compressive capacity of large welded hollow spherical joints with both internal and external stiffeners.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.715-723
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• 2001

이 논문은 T-스티프너보강된 GFT기둥-H형강보 실대형 접합부의 거동을 나타낸다. 수직요소와 수평요소로 구성된 6개 실험체의 T-스트프너는 보의 전소성모멘트에 대한 강도비를 주요변수로 하여 제작되었다. 실험을 통하여 얻은 주요 내용은 강도, 강성과 소성회전능력이다. 모든 실험체는 대체로 안정된 이력거동을 나타내었으며, 특히 수평요소는 수직요소보다 강도와 강성에 더욱더 큰 영향을 준다. 보의 소성회전성능에 있어서, 조기에 파단한 TS-2를 제외한 실험체들의 평균 보소성회전각은 2.97% rad.이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권1호통권44호
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• pp.55-63
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• 2000

본 논문은 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강보 접합부로서 기둥을 관통하는 철근과 T-스티프너를 외부에 보강한 새로운 접합부상세를 제안하고, 5개의 십자형 접합부 실험체를 역대칭 반복가력 실험하였다. 실험변수는 T-스티프너의 길이(200, 250mm), 철근의 직경(HDl6, 19)이다. 실험결과 T-스티프너 길이의 증가가 철근의 강도비 증가보다 내력 및 강성에 미치는 영향이 보다 크고, T-스티프너의 보강만으로도 보붕괴형의 안정적인 이력거동을 나타내었다. 또한, T-스티프너와 강관 코너부의 용접 시에는 취성파괴의 가능성에 주의하고, 본 논문에서 제안한 용접방법을 따르는 것이 적절할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.835-843
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• 2002

본 논문은 외부 T스티프너로 보강한 콘크리트 충전각형강관-H형강보 접합부의 응력전달 메카니즘을 유한요소해석을 통해 정확히 이해하고, T스티프너에 관한 설계기본자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 따라서 선행된 실대형 접합부의 실험결과와 비선형 유한요소해석의 결과를 비교함으로써 유한요소해석의 신뢰도를 높였다. 유한요소해석에서 접합부의 응력전달 메카니즘을 이해하기 위해 여러 가지의 응력 및 변형도 지수를 사용하였고, 유한요소해석을 통하여 실험에서 발견된 보플랜지와 수평스티프너 접합부의 응력집중을 감소시킬수 있는 방안을 모색하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권3호통권76호
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• pp.375-384
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• 2005

본 논문은 T형 스티프너를 이용한 콘크리트 충전각형강관-H형강보 접합부의 응력전달 메카니즘을 유한요소해석을 통해 정확히 이해하고, T스티프너에 관한 설계기본자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 선행된 실대형 접합부의 실험결과에서 나타난 문제점을 파악하기 위해 실험체와 동일한 형상의 비선형 유한요소해석을 수행하여 결과를 비교하였다. 접합부의 응력전달 메카니즘을 이해하기 위해 T형 스티프너의 형상을 변수로 하여 주요 부위의 여러 응력 및 변형도 지수를 사용하였다. 해석 모델은 크게 T형스티프너 상세에 따라 3개의 계열로 분류하였다. 유한요소해석을 통한 변수해석의 결과를 이용하여 보플랜지와 수평스티프너 접합부의 응력집중을 감소시킬 수 있는 방안을 모색하였다. 접합부 상세에 따른 여러 지수의 변화를 토대로 하여 T형 스티프너의 설계를 위한 기본자료와 최소 크기를 제시하였다.

• 대한조선학회지
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• 제22권1호
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• pp.9-20
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• 1985

Generally the stiffened plate in the ship structure is subjected to not only axial load but shear load. With respect to those combined loads buckling analysis in necessary. In this paper, buckling strength is analyzed by using Finite Element Method when the stiffened plate with hole is under loading conditions mentioned above. To obtain the higher buckling strength, we need some reinforcement. The methods of reinforcement are attaching doubler around hole and stiffeners in the arbitrary directions For the sake of convenience those arbitrary directions were selected paralleled($0^{\circ}C$), vertical($90^{\circ}C$)and oblique($45^{\circ}C$) to the edge. Two kinds of method mentioned above are investigated, it is clarified that which of the two is more effective reinforcement. From the viewpoint of buckling strength, following conclusions were obtained. When external load direction is unknown, doubler reinforcement is more effective than those of parallel and vertical stiffener. And oblique stiffener reinforcement is more effective than that of doubler when external load direction is know.