• 한국지진공학회논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.227-235
• /
• 2013

Friction energy dissipative devices have been increasingly implemented as structural seismic damage protecting systems due to their excellent seismic energy dissipating capacity and high stiffness. This study develops rotational friction energy dissipative devices and verifies experimentally their cyclic response. Based on the understanding of the differences between the traditional linear-motion friction behavior and the rotational friction behavior, the configuration of the frictional surface was determined by investigating the characteristics of the micro-friction behavior. The friction surface suggested in this paper consists of brake-lining pads and stainless steel sheets and is normally stressed by high-strength bolts. Based upon these frictional characteristics of the selected interface, the rotational friction energy dissipative devices were developed. Bolt torque-bearing force tests, rotational friction tests of the suggested friction interfaces were carried out to identify their frictional behavior. Test results show that the bearing force is almost linearly proportional to the applied bolt torque and presents stable cyclic response regardless of the experimental parameters selected this testing program. Finally, cyclic tests of the rotational friction energy dissipative devices were performed to find out their structural characteristics and to confirm their stable cyclic response. The developed friction energy dissipative devices present very stable cyclic response and meet the requirements for displacement-dependent energy dissipative devices prescribed in ASCE/SEI 7-10.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권1호
• /
• pp.73-80
• /
• 2022

본 연구에서는 공장에서 L형강을 이용하여 선조립한 NRC 보와 NRC 기둥을 현장에서 볼트 조립하는 NRC 보-기둥접합부 상세를 개발하였다. 개발된 접합부 상세는 NRC-J형과 NRC-JD형이다. NRC-J형은 NRC 기둥 측면의 강재 플레이트와 NRC 보의 엔드플레이트의 측면과 하부면에 TS볼트로 인장접합하는 방식이다. NRC-JD형은 전단에 대해서 NRC 보와 NRC 기둥의 측면을 고력볼트접합하고, 휨에 대해서 접합부를 관통하는 철근연결재와 보의 보강재를 겹침이음하도록하는 강접합 방식이다. 접합부 내진성능평가를 위하여, 두 가지 NRC 보-기둥 접합부 상세를 가지는 NRC-J 실험체, NRC-JD 실험체와 RC 보-기둥 접합부 상세를 가지는 RC-J 실험체 등 3개의 실험체를 제작하였다. 반복횡하중가력 실험결과, 모든 실험체의 최종 파괴형상은 보-기둥 접합면에서 보의 휨파괴로 나타났다. 정가력에 의한 실험체 최대내력은 RC-J 실험체에 비하여 NRC-J 실험체와 NRC-JD 실험체가 각각 10.1%, 29.6% 크게 나타났다. 두가지 NRC 접합부 상세 모두 KDS 기준(KDS 41 3100)의 합성중간모멘트골조 모멘트접합부에서 요구되는 최소 총층간변위각 0.03 rad 이상의 연성능력을 확보는 것으로 평가되었다. 부재각 5.7%에서 NRC-J실험체, NRC-JD 실험체가 RC실험체에 비해 약 34.8%, 61.1% 큰 누적 에너지 소산능력을 보유하고 있었다. NRC 보-기둥 접합부의 실험내력이 KDS 기준식에 의한 이론내력에 비하여 30%~53% 큰 것으로 평가되어, 기준식이 보유성능을 안전측으로 평가하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제36권4호
• /
• pp.447-462
• /
• 2020

The paper aims to investigate the mechanical mechanism and seismic effect of stiffeners in blind bolt endplate connection to CFST column. A precise 3D finite element model with considering the cyclic properties of concrete and steel materials was established, and the efficiency was validated through monotonic and cyclic test data. The deforming pattern and the seismic performance of the unstiffened and stiffened blind bolt endplate connections were investigated. Then a parametric analysis was conducted to analyze the contribution of stiffeners and the joint working behaviors with endplate under cyclic load. The joint stiffness classifications were compared and a supplement stiffness classification method was proposed, and the energy dissipation ability of different class connections were compared and discussed. Results indicated that the main deformation pattern of unstiffened blind bolt endplate connections was the local bending of end plate. The vertical stiffeners can effectively alleviate the local bending deformation of end plate. And influence of stiffeners in thin endplate and thick endplate was different. Based on the stiffness of external diaphragm welded connection, a more detailed rigidity classification was proposed which included the pin, semi-rigid, quasi-rigid and rigid connection. Beam was the main energy dissipation source for rigid connection. For the semi-rigid and quasi-rigid connection, the extended endplate, stiffeners and steel beam would all participate in the energy dissipation.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제10권5호
• /
• pp.27-33
• /
• 2010

본 연구에서는 2,000 kN 용량의 actuator를 이용, 12 m 경간의 실물 크기로 제작된 프리스트레스트 콘크리트 보의 구조성능 평가를 위한 실험을 수행하였다. 보의 양 단에는 접합을 위한 강판을 매립하였으며 시험체는 별도로 제작된 철골 보에 고력볼트접합 방식으로 세팅되었다. 프리스트레스트 콘크리트와 슬래브 콘크리트의 설계기준강도는 각각 50 MPa와 24 MPa이며, 인장 철근으로 사용된 2-HD25 철근은 매립강판의 구성요소 중 하나인 수직강판에 용접하였다. 실험은 변위제어법에 의하여 수행되었으며 10 mm의 변위를 증가시키며 loading과 unloading을 반복적으로 가력하였다. 실험결과를 살펴보면, 탄성거동구간에서는 약 88.34%, 비탄성거동구간에서는 약 86.97% 그리고 소성거동구간에서는 약 66.83%의 프리스트레싱에 의한 변위복원능력을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권3호
• /
• pp.279-287
• /
• 2012

상 하부 스플릿 T 접합부는 T-stub의 두께, 고력볼트 게이지 거리 등의 주요 변수 조합에 따라서 보통모멘트골조 혹은 특수모멘트골조에 적합한 접합부로 사용된다. 상 하부 스플릿 T 접합부가 안전한 구조거동을 발휘하기 위해서는 건축구조기준에서 규정한 층간변위각 및 접합부모멘트에 대한 요구사항을 만족하여야 한다. 이러한 요구사항 조건의 충족여부를 파악하기 위해서는 접합부의 회전강성 및 한계소성모멘트에 대한 예측이 필수적이다. 따라서 이 연구는 일차적으로 정적하중을 받는 상 하부 스플릿 T 접합부의 회전강성 예측을 위한 해석모델 제안을 위하여 진행하고자 한다. 이를 위하여 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 제안한 해석모델의 적용 적합성은 기존의 해석모델 및 실험결과와 비교 검토하여 입증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권5호
• /
• pp.68-77
• /
• 2012

기존의 격자형 강합성 바닥판 이음부 상세는 후크형태의 철근 겹침이음 및 채움 콘크리트로 구성된다. 본 연구에서는 콘크리트 전단키와 고장력볼트로 구성된 이음부 형식에 대해 콘크리트 전단키 보강 유무를 실험변수로 휨성능평가 실험을 하였고, 그 결과를 기존 철근겹침 이음부의 휨성능과 비교 평가함으로써 기계적 연결방법에 의한 이음부 형식의 적용 가능성을 검토하였다. 실험결과의 비교 분석에 의하면, 기계적 연결방식에 의한 이음부의 최대내력이 약 30% ~ 60% 정도 더 큰 것으로 나타나서 강도 측면에서 더 우수함을 확인하였다. 모멘트-곡률 관계로부터 구한 휨강성을 비교해 보면, 철근겹침 이음부의 경우 초기 거동에서는 비교적 더 우수한 거동을 보였으나, 콘크리트 균열파괴가 발생한 이후에는 다소 급격한 단면성능의 감소를 보였다. 한편, 콘크리트 전단키의 강판 보강 유무에 따른 변수 분석 결과에 의하면 강판 보강구조가 최대내력 향상 및 휨강성 증가에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제42권2호
• /
• pp.277-288
• /
• 2022

A novel flat steel plate-concrete-corrugated steel plate (FS-C-CS) sandwich panel was proposed for resisting impact load. The failure mode, impact force and displacement response of the FS-C-CS panel under impact loading were studied via drop-weight impact tests. The combined global flexure and local indentation deformation mode of the FS-C-CS panel was observed, and three stages of impact process were identified. Moreover, the effects of corrugated plate height and steel plate thickness on the impact responses of the FS-C-CS panels were quantitatively analysed, and the impact resistant performance of the FS-C-CS panel was found to be generally improved on increasing corrugated plate height and thickness in terms of smaller deformation as well as larger impact force and post-peak mean force. The Finite Element (FE) model of the FS-C-CS panel under impact loading was established to predict its dynamic response and further reveal its failure mode and impact energy dissipation mechanism. The numerical results indicated that the concrete core and corrugated steel plate dissipated the majority of impact energy. In addition, employing end plates and high strength bolts as shear connectors could prevent the slip between steel plates and concrete core and assure the full composite action of the FS-C-CS panel.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
• /
• pp.155-156
• /
• 2023

In the case of steel door frames commonly found in general buildings, there are various assembly methods such as rivets, bolts, and welding, but the welding method is generally used. However, this welding joint method has many problems, such as distortion due to heat and damage due to external shock. In particular, when used as a fire door, problems may occur in the event of a fire due to distortion caused by heat from welding and the weak welded joint area. In the case of rivet or welded joints, when moved after assembly, joint loosening due to external shock may occur. Problems may arise where the bonding strength becomes weak. In addition, with the recent increase in high-rise buildings and larger buildings, when assembly is completed and brought to the site, a place is needed to store it, and in addition, there is a problem in that it has to be transported several times in small quantities to the installation site, which is another problem of time and cost loss. This is coming to the fore. In order to fundamentally solve this problem, we have researched and developed a non-welding door frame that can be assembled on site. We have researched and developed three assembly methods: screw-type, insert-type, and protrusion-type. Non-welded door frames are small in size and easy to package, making them advantageous for domestic and overseas exports.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권5호통권78호
• /
• pp.569-580
• /
• 2005

기존 강구조 모멘트연성골조시스템의 기둥-보 접합부는 노스리지 지진과 고베 지진시 충분한 내진성능을 발휘하지 못하고 접합부에서 취성파괴가 발생하였다. 본 논문은 기존 접합부의 형상을 변화하여 H형강보 웨브의 고장력볼트 전단접합과 H형 플랜지의 리브보강 유무를 변수로 한 실대형 실험을 실시하였다. 실험목적은 보웨브의 2면전단접합으로 고장력 볼트수 감소와 시공성 향상을 기대하며, 리브플레이트 보강을 통해 내진성능을 향상시키고자 한다. H형강 보웨브의 2면전단접합과 리브플레이트로 보강한 접합부 실험결과, 기존 접합부보다 초기강성, 에너지 소산능력 및 소성회전능력이 높게 나타났으며, 내력상승률 및 변형능력은 전단탭의 위치로 인해 인장측과 압축측이 다소 차이를 보이고 있으나 전체적으로 우수한 내진성능을 나타냈다. 그리고 모든 시험체가 층간변위비 4%, 총소성회능력 약 0.029rad이상 및 접합부 최대내력이 원단면보 전소성모멘트의 약 130% 이상을 상회하여 중급모멘트연성골조이상의 설계가 가능하리라 사료된다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.229-237
• /
• 2011

인발법은 콘크리트 강도를 비파괴적으로 측정하는 방법으로 매우 신뢰할 만한 실험결과를 보여주고 구미에서는 규격화되고 표준화가 이루어져 있다. 하지만 시험방법이 복잡하고 시험기기가 고가이어서 국내에서는 사용이 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 인발법이 현장에서 사용하기 쉽도록 시험방법을 간단히 하고 저렴하게 할 수 있도록 후매입 파단형 인발볼트를 이용한 인발시험법을 제안하였으며, 시험법에 필요한 후매입 파단형 인발볼트와 매입인발너트 고정방법, 인발시험기를 개발하였다. 특히 매입인발너트 고정방법으로는 임시고정용 볼트를 이용한 방법, 플라스틱 고정판을 이용한 방법, 고정막대를 이용한 고정방법을 제안하였다. 인발시험기는 유압실린더와 로드셀 등이 필요 없도록 기어를 이용하여 손잡이를 통한 회전력으로 인발시험이 가능하도록 고안하였다. 이 개발된 각각의 항목들은 직접 제작하고 현장에서 그 편리성과 정확성을 검토해 보았으며 검증실험도 실시하였다. 결과적으로 개발된 항목들은 추가적인 수정만 거치면 현장에서 유용하게 사용할 수 있으리라 판단된다.