Barkhori, Moien;Maleki, Shervin;Mirtaheri, Masoud;Nazeryan, Meissam;Kolbadi, S.Mahdi S.
Structural Engineering and Mechanics
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제74권3호
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pp.445-455
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2020
Shear lag phenomenon has long been taken into consideration in various structural codes; however, the AISC provisions have not proposed any specific equation to calculate the shear lag ratio in some cases such as fillet-welded connections of front-to-front double channel sections. Moreover, those equations and formulas proposed by structural codes are based on the studies that were conducted on riveted and bolted connections, and can be applied to single channel sections whilst using them for fillet-welded double channels would be extremely conservative due to the symmetrical shape and the fact that bending moments will not develop in the gusset plate, resulting in less stress concentration. Numerical models are used in the present study to focus on parametric investigation of the shear lag effect on fillet-welded tension connection of double channel section to a gusset plate. The connection length, the eccentricity of axial load, the free length and the thickness of gusset plate are considered as the key factors in this study. The results are then compared to the estimates driven from the AISC-LRFD provisions and alternative equations are proposed.
Mathison, Chris;Roy, Krishanu;Clifton, G. Charles;Ahmadi, Amin;Masood, Rehan;Lim, James B.P.
Steel and Composite Structures
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제31권5호
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pp.453-467
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2019
Portal frame structures, made up of cold-formed steel trusses, are increasingly being used for lightweight building construction. A novel pin-jointed moment connector, called the Howick Rivet Connector (HRC), was developed and tested previously in T-joints and truss assemblage to determine its reliable strength, stiffness and moment resisting capacity. This paper presents an experimental study on the HRC, in moment resisting cold-formed steel trusses. The connection method is devised where intersecting truss members are confined by a gusset connected by HRCs to create a rigid moment connection. In total, three large scale experiments were conducted to determine the elastic capacity and cyclic behaviour of the gusseted truss moment connection comprising HRC connectors. Theoretical failure loads were also calculated and compared against the experimental failure loads. Results show that the HRCs work effectively at carrying high shear loads between the members of the truss, enabling rigid behaviour to be developed and giving elastic behaviour without tilting up to a defined yield point. An extended gusset connection has been proposed to maximize the moment carrying capacity in a truss knee connection using the HRCs, in which they are aligned around the perimeter of the gusset to maximize the moment capacity and to increase the stability of the truss knee joint.
파괴모드는 저항력과 비탄성 변형 능력의 저하를 일으키는 균열이나 파단으로 귀결된다. 특수중심가새골조의 잠재적 파괴모드는 가새의 균열이나 파단, 가새나 거싯 플레이트의 순단면 파단, 거싯 플레이트용접의 균열, 볼트의 전단균열, 블록전단파단, 그리고 거싯 플레이트의 좌굴 등을 포함하고 있다. HSS 튜브가새는 특수중심가새골조에 자주 사용되고, 가새의 순단면 파단은 거싯 플레이트가 가새로 삽입되는 홈의 끝부분에 가새의 순단면을 통해 발생한다. 이 파괴모드는 인장파괴모드로 분류되고 급격한 강도저하와 취성적인 거동을 보인다. AISC 디자인 규준에선 순단면 보강을 요구하고 있다 (AISC 2001). 이 논문에서, 순단면 보강의 필요성에 대해 논의한다. 먼저, 미국 버클리대학교에서 수행됐던 순단면 파단실험을 유한요소모델을 이용한 이 실험의 모델링을 통해 소개한다. 실제 골조에서의 순단면 파단의 가능성을 조사하기 위해, 홈이 있는 중심가새골조를 유한요소법을 이용 모델링 하고, 인장지배의 근거리지진 이력을 적용시킨다. 이는 이력이 순단면 파단의 가장 중요한 인자라는 이전 해석 결과에서 기인한 것이다. 순단면 보강의 필요성과 인장지배의 근거리지진 이력의 영향에 대해 조사한다.
초고층 빌딩의 수요가 증가함에 따라 고강도 강관의 수요 또한 함께 증가하고 있다. 이에 고강도 고인성의 600MPa급 강관의 접합부 내력 연구가 필요하게 되었다. 또한 현행국내기준에는 강관의 경우 항복응력 360MPa 이하에 설계식을 적용하도록 되어 있다. 즉, 고강도강재를 이용한 600MPa 강관의 경우 현행기준을 적용할 수 없으므로 600MPa급 고강도 강관의 거셋플레이트 접합부의 내력실험 및 유한요소해석을 통하여 기존 설계식의 적용가능성을 조사하고 접합부의 거동을 연구하고자 한다. 특히, 본 논문에서는 원형강관에 길이 방향으로 거셋플레이트가 접합된 접합부에 횡력(수평력)이 작용하였을 때의 거동을 다루었다. 유한요소해석 및 실험결과를 설계식과 비교해보면, 고강도 강재에서는 기존의 설계식들이 56~79%로 과소평가되었다.
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.
The basic costumes of the joseon dynasty such as pants and jackets were not particularly distinctive over the period in comparison to po. The coat that was worn over pants and jacket, however, had different forms in the course of the joseon dynasty. In this paper, I will analyze the changing style of pyeonbokpo, the daily costumes of Joseon man, which were excavated in recent years. Changes in the collar style were the most distinctive of joseon pyeonbokpo such as cheolik, dapho, aekjueum, jikryeong, daechangyeui, jungchimak, and juyeui. Although pyeonbokpo had double collars in the early joseon dynasty, they disappeared in the seventeenth century: a straight line also replaced by a curve for the collar perimeter. Front-adjusting of pyeonbokpo was very deep in the early joseon dynasty; front-adjusting became simple in the late joseon dynasty, resulting in the central positioning of a ribbon. The rectangular form of a gusset(mu) was stitched to the bodice through various pleats. Gusset patterns changed greatly into various forms in the seventeenth and eighteenth centuries, along with the ladder gusset form. The long vest(dapho) was half-sleeved and had a deep front adjustment in the early joseon dynasty; however, it did not have collars and sleeves since the eighteenth century. The waist line of cheolik had the ratio of 1.2 to 1 for the bodice to skirt. But the length of skirts grew gradually into the ratios of 1 to 1, 1 to 2, and 1 to 3.8 while the waist line moved upwards to the chest line. Sleeves of all po had a straight form but they gradually developed the tendency to widen towards the wrists. Later, sleeves changed again, having a wide rectangular form starting from the armpits. Cheolik was widely worn in the early joseon dynasty; however, it was worn less in later years. Instead, clothes that had slits such as dopo, daechangeui, and jungchimak were greatly available. These characteristics of the change in men's costumes enable us to measure the time period of excavated findings despite the lack of records for Joseon graves.
This study focused on the movement adaptability of $19^{th}$ century classical opera stage costumes. Researchers focused on a basic $19^{th}$ century women's jacket. The study analyzed movement adaptability using ROM (range-of-motion) tests of the upper limb flexion and abduction postures. It developed two research garments to mimic basic $19^{th}$ century style jackets with or without gussets at the axilla. The ROM experiment identified the gusset size as 11cm in length. Experimental postures included upper limb flexion and abduction. The study measured subjective comfort at 8 postures. These postures included the flexion and abduction of the arms and torso. Subjects also evaluated the subjective comfort of the rotation posture of the torso. Researchers evaluated the similarities between research garments' silhouettes and the $19^{th}$ century women's jacket. The study used a 3D virtual fitting system to evaluate fit, and specialists further analyzed fit with photographs and 3D virtual graphics. The results are as follows. The silhouettes of both research garments were similar to the silhouettes of the $19^{th}$ century western women's jacket. The jacket with axilla gusset had a better fit than the basic style jacket. The basic style jacket without the axilla gusset showed limited movement adaptability at the shoulder joint and it caused discomfort at the axilla and elbow. The 3D virtual fit test was not a suitable method for analyzing silhouette similarity.
이 연구에서는 국내 피로설계규정상의 응력범주 C, D, E 및 E'에 해당하는 표준적인 구조인 십자 연결형, 면외거셋 부착형, 면내거셋 부착형 및 덮개판형을 모형화한 소형 시험편에 대한 피로실험을 실시하여 실험결과에 따라 각 시험편에 해당하는 국내 피로설계규정을 검증하며, 실험결과와 외국의 공개 데이터와의 비교 검토를 통해 국내 제작 강구조상세의 평가기준을 검토하였다. 실험 결과, AASHTO 및 JSSC, Eurocode의 관련 규정 값을 대부분 만족하는 것으로 확인되었다. 그러나, 십자연결형 접착부에 있어 모재가 파단된 하중전달형의 경우는 하중비전달형 보다 피로강도가 작으며, AASHTO 설계기준을 만족시키지 못하므로 설계기준에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 요접부 길이의 영향은 면외거셋 에서 부착부 길이 80mm 시험편보다 150mm 시험편의 피로강도가 낮게 나타나 용접구조부 길이의 영향이 있음을 확인하였다. 실험결과들을 종합해보면, AASHTO 규정에 입각한 국내 시방서상의 피로규정을 대부분 만족하고 있으나, 보다 세분된 범주로 규정하고 있는 JSSC 및 Eurocode의 설계기준이 본 연구의 실험결과와 비교할 때 보다 합리적인 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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