• Steel and Composite Structures
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• 제15권3호
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• pp.281-298
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• 2013

Composite special moment frame is one of the systems that are utilized in areas with low to high seismicity to deal with earthquake forces. Composite moment frames are composed of reinforced concrete columns (RC) and steel beams (S); therefore, the connection region is a combination of steel and concrete materials. In current study, a three dimensional finite element model of composite connections is developed. These connections are used in special composite moment frame, between reinforced concrete columns and steel beams (RCS). Finite element model is discussed as a most reliable and low cost method versus experimental procedures. Based on a tested connection model by Cheng and Chen (2005), the finite element model has been developed under cyclic loading and is verified with experimental results. A good agreement between finite element model and experimental results was observed. The connection configuration contains Face Bearing Plates (FBPs), Steel Band Plates (SBPs) enveloping around the RC column just above and below the steel beam. Longitudinal column bars pass through the connection with square ties around them. The finite element model represented a stable response up to the first cycles equal to 4.0% drift, with moderately pinched hysteresis loops and then showed a significant buckling in upper flange of beam, as the in test model.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권3호
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• pp.319-332
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• 2018

This paper investigates the free vibration of geometrically imperfect functionally graded car-bon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) beams that are integrated with two sur-face-bonded piezoelectric layers and subjected to a combined action of a uniform temperature rise, a constant actuator voltage and an in-plane force. The material properties of FG-CNTRCs are assumed to be temperature-dependent and vary continuously across the thick-ness. A generic imperfection function is employed to simulate various possible imperfections with different shapes and locations in the beam. The governing equations that account for the influence of initial geometric imperfection are derived based on the first-order shear deformation theory. The postbuckling configurations of FG-CNTRC hybrid beams are determined by the differential quadrature method combined with the modified Newton-Raphson technique, after which the fundamental frequencies of hybrid beams in the postbuckled state are obtained by a standard eigenvalue algorithm. The effects of CNT distribution pattern and volume fraction, geometric imperfection, thermo-electro-mechanical load, as well as boundary condition are examined in detail through parametric studies. The results show that the fundamental frequency of an imperfect beam is higher than that of its perfect counterpart. The influence of geometric imperfection tends to be much more pronounced around the critical buckling temperature.

• 소성∙가공
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• 제19권7호
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• pp.411-415
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• 2010

A sandwich panel which is comprised of truss cores faced with solid face sheets is lightweight and multi-functional. So it is widely used to not only structural material but also heat transfer media in transportation field such as airplane, train and vessel. There are various core topologies such as pyramidal and tetrahedral truss, square honeycombs and kagome truss. The study focused on analytical approach to optimize compression and shear quality of the unit cell of PCM with pyramidal configuration. With various unit cell models which have the same core weight per unit area but different truss member angle, analytical solution for effective stress ($\bar{\sigma},\bar{\tau}$), peak stress ($\bar{\sigma}_{peak},\bar{\tau}_{peak}$) by yielding and buckling, relative density ($\bar{\rho}_c$) and effective stiffness ($\bar{E},\bar{G}$) have been computed and compared each other. With this approach, the most optimal core configuration was predicted. The result has become the efficient guidelines for the design of PCM core structure.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.561-568
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• 2005

본 논문의 목적은 트러스 인장웨브재의 형상이 정방형 각형강관인 기존 연구(강관웨브형)와 고장력 강봉을 인장웨브재로 사용하기 위해 연결플레이트를 가지는(강봉웨브형) 냉간성형 각형강관 갭 K형 접합부의 거동 비교를 통하여 고장력 강봉 사용의 적정성을 알아보기 위한 것이다. 주관폭두께비가 33.3으로 동일한 강관웨브형 실험체 4개와 강봉웨브형 실험체 8개의 최대내력, 파괴모드, 초기강성, 연성율 등을 비교하였다. 비교 결과, 접합부의 내력은 강관웨브형에서는 압축지관의 선행파괴로 결정되었으며, 강봉웨브형에서는 인장측의 선행파괴로 결정되었다. 무차원화 내력은 동일 폭비에서 강관웨브형이 높게 나타났으며, 폭비 증가에 따른 내력증가현상도 강관웨브형에서 뚜렷하게 나타나고, 강봉웨브형은 일정한 경향이 나타나지 않은 반면에 인장과 압축폭비로 나누어 살펴보면 인장폭비 증가에 따라서는 선형적인 증가현상이 나타남을 알았다. 파괴모드는 강관웨브형의 경우에는 압축지관의 미소 국부좌굴과 인장웨브와 주관 접합면의 소성파괴가 나타났고, 강봉웨브형의 경우는 주관플랜지면 소성변형 후 연결플레이트 용접부위의 파단이 나타났다. 따라서, 강봉웨브형에서 연결 플레이트를 갖는 갭K형 접합부의 경우에는 강관웨브형에 비해 주관의 폭두께비를 낮게 할 필요가 있으며, 폭비도 인장지관과 압축지관과의 관계를 고려하여 결정하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.601-612
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• 2013

본 연구에서는 중간 지진 영역대에서 사용 가능한 TSC 합성보-PSRC 합성기둥 접합부의 내진 상세를 개발하였다. 시공성 향상을 위하여 TSC보의 상하부 플랜지는 조인트를 관통시키지 않고, 웨브만 조인트를 관통하였다. 이에 따라 접합부 공칭강도 평가시 상하부 플랜지의 인장력은 고려하지 않았다. 두 개의 내부 접합부와 한 개의 외부 접합부에 대하여 반복가력 실험을 통하여 내진성능을 검증하였다. 내부 접합부의 실험 변수는 보 춤으로 슬래브 두께를 포함하여 600mm, 700mm이다. 실험결과, 실험체는 KBC 2009로 예측한 접합부의 하중재하능력은 실험결과와 잘 일치하였으며, 변형능력과 에너지 소산에 있어서 중간모멘트 골조 요구조건을 만족하는 우수한 성능을 보여주었다. 3%~4% 층간변위비 이후 보 웨브 강판의 좌굴 및 파단으로 인하여 실험체의 하중 재하능력이 감소하였다. ASCE 합성접합부 설계기준을 수정하여 TSC보-PSRC기둥 접합부의 전단강도를 평가하였다.