Arslan, M. Hakan;Ceylan, Murat;Kaltakci, Yaspr M.;Ozbay, Yuksel;Gulay, Fatma Gulten
Structural Engineering and Mechanics
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제27권2호
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pp.117-134
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2007
The force (load) reduction factor, R, which is one of the most important parameters in earthquake load calculation, is independent of the dimensions of the structure but is defined on the basis of the load bearing system of the structure as defined in earthquake codes. Significant damages and failures were experienced on prefabricated reinforced concrete structures during the last three major earthquakes in Turkey (Adana 1998, Kocaeli 1999, Duzce 1999) and the experts are still discussing the main reasons of those failures. Most of them agreed that they resulted mainly from the earthquake force reduction factor, R that is incorrectly selected during design processes, in addition to all other detailing errors. Thus this wide spread damages caused by the earthquake to prefabricated structures aroused suspicion about the correctness of the R coefficient recommended in the current Turkish Earthquake Codes (TEC - 98). In this study, an attempt was made for an approximate determination of R coefficient for widely utilized prefabricated structure types (single-floor single-span) with variable dimensions. According to the selecting variable dimensions, 140 sample frames were computed using pushover analysis. The force reduction factor R was calculated by load-displacement curves obtained pushover analysis for each frame. Then, formulated artificial neural network method was trained by using 107 of the 140 sample frames. For the training various algorithms were used. The method was applied and used for the prediction of the R rest 33 frames with about 92% accuracy. The paper also aims at proposing the authorities to change the R coefficient values predicted in TEC - 98 for prefabricated concrete structures.
고장력볼트 마찰이음에서 모재 및 덮개판을 과대공 제작하였을 경우 연결부의 내하력에 다소의 변화가 발생 될 수 있다. 본 논문에서는 고장력볼트 마찰이음에서 표준공과 과대공에 따라 미끄럼하중과 미끄럼계수의 변화를 파악하기 위하여 정적인장시험을 실시하였다. 정적인장시험결과 모재 및 덮개판의 과대공 제작에 따라 미끄럼계수의 변화가 다소 발생하였으나 이를 정형화시키기에는 다소 무리가 따랐으며, 미끄럼강도는 표준공 제작시의 값과 과대공제작시의 값이 최대 26%의 차이를 나타내었다. 그러나 이는 설계미끄럼강도를 초과하기 때문에 사용하중하에서 연결부의 사용성에 미치는 영향이 미약하므로 강부재 제작시 부득이하게 발생할 수 있는 과대공에 따른 규정을 보다 유연하게 적용시킨다면 구조물의 설계 및 시공시 효율성과 경제성 증대의 효과가 기대된다고 판단되었다.
A nonlinear finite element model (FEM) using ATENA-3D software to simulate the axially compressive behavior of circular steel tube confined concrete (CSTCC) columns infilled with ultra high performance concrete (UHPC) was presented in this paper. Some modifications to the material type "CC3DNonlinCementitious2User" of UHPC without and with the incorporation of steel fibers (UHPFRC) in compression and tension were adopted in FEM. The predictions of utimate strength and axial load versus axial strain curves obtained from FEM were in a good agreement with the test results of eighteen tested columns. Based on the results of FEM, the load distribution on the steel tube and the concrete core was derived for each modeled column. Furthermore, the effect of bonding between the steel tube and the concrete core was clarified by the change of friction coefficient in the material type "CC3DInterface" in FEM. The numerical results revealed that the increase in the friction coefficient leads to a greater contribution from the steel tube, a decrease in the ultimate load and an increase in the magnitude of the loss of load capacity. By comparing the results of FEM with experimental results, the appropriate friction coefficient between the steel tube and the concrete core was defined as 0.3 to 0.6. In addition to the numerical evaluation, eighteen analytical models for confined concrete in the literature were used to predict the peak confined strength to assess their suitability. To cope with CSTCC stub and intermediate columns, the equations for estimating the lateral confining stress and the equations for considering the slenderness in the selected models were proposed. It was found that all selected models except for EC2 (2004) gave a very good prediction. Among them, the model of Bing et al. (2001) was the best predictor.
This paper presents a numerical investigation of the influence of water molecule thickness on frictional behavior at the nanoscale using molecular dynamics simulation. Three different models, comprising water thin films of various thicknesses, were built, and indentation and sliding simulations were performed using the models. Various normal loads were applied by indenting the Si tip on the water film for the sliding simulation to evaluate the interplay between the water thin film thickness and the normal load. The results of the simulations showed that the friction force generally increased with respect to the normal load and thickness of the water thin film. The friction coefficient varied with respect to the normal load and the water film thickness. The friction coefficient was the smallest under a moderate normal force and increased with decreasing or increasing normal loads. As the water film became thicker, the contact area between the tip and water film became larger. Under well-lubricated conditions, the friction force was proportional to the contact area regardless of the water film thickness. As the normal force increased above a critical condition, the water molecules beneath the Si tip spread out; thus, the film could not provide lubrication. Consequently, the substrate was permanently deformed by direct contact with the Si tip, while the friction force and friction coefficient significantly increased. The results suggest that a thin water film can effectively reduce friction under relatively low normal load and contact pressure conditions. In addition, the contact area between the contacting surfaces dominates the friction force.
Nonlinear loads with harmonics exist in an actual power system where harmonic currents make voltage distortion. The sum of reactive power measured at individual load is different from the measured reactive power at a bus in a power system with linear and non-linear loads. In this study, ANN(artificial neural network) load modeling technique with consideration of harmonics is introduced for more accurate component load modeling and an impact coefficient is proposed for aggregation of component loads. Results of this research show more accurate load modeling method. Since precise data for power system analysis can be acquired, the proposed method will be used for power system planning and maintenance.
Live load data in domestic office buildings have been collected in a systematic manner. Based on surveyed data, equivalent uniformly distributed load intensities, which produce the same load effect as the actual spatially varying live load, have been obtained for various structural members(such as slab, beam, column, etc.). Influence surface method has been employed to compute load effects under real live load, inclucing beam moment, slab moment as well as axial force and moments in column. The results have been examined to find probabilistic characteristics and relationship between influence area and load intensity(or coefficient of variation). The results were also compared with other survey results and found to be reasonable.
The purpose of this study is to establish a standard for unit cooling load in central control type apartment applied district cooling. The model of unit household was selected. And the standard of coefficient of overall heat transmission, location of unit household, indoor air temperature, solar radiation & thermal conduction at window and interior load was selected, and region, expansion or non-expansion of balcony, pyeong type, azimuth, rate of window area was applied as parameter. And then cooling load simulation was performed. Based on the result of simulation, the synthetic district cooling load was presented for selecting heat source of apartment applied district cooling, and unit cooling load was analyzed according to design parameter.
This paper presents a comparison of operating characteristics for industrial water cooler with variation control methods. The performance analysis regarding the characteristics of condensation capacity, evaporation capacity, compressor load, COP of an on-off type cooler, a hot gas-bypass control type cooler and an inverter control type cooler with respect to the system load is reviewed, respectively. The primary results are as following: the variation of required compressor load of an on-off type cooler with respect to load is 5%, that of hot gas-bypass type is 18% and 66% for an inverter control type cooler. As the result shows, an inverter control type yields relatively huge difference of required compressor load compared to other types of control system. In terms of partial load, COP of an inverter control type cooler presents the highest value, and is considered as the optimized type for the used of the system involving frequent partial load.
Middle size of membrane retractable roof is under 25m span which consists of various moving systems. Sliding carriage is the system that leads the membrane to parking place, transferring the load from the membrane to structural cable. When membrane moves roof, thus, structural behavior of sliding carriage, which may contain various shapes with friction coefficients, should be investigated by vertical load as well as horizontal load. Nummerical simulation of sliding carriage prototypes, in this research, were performed by incrementation of vertical load and horizontal load as well. Consequently, this paper evaluated proper shapes of inner holder of Sliding carriage and evaluated the effective contact area of inner hold.
The tribological behaviour of WS$_2$ solid lubricant was investigated using a ball-on-disk type tester. The WS$_2$ powder was spray-coated at room temperature and the effects of specimen configuration, atmosphere, applied load and rotating spccd on the friction coefficient was examined. WS$_2$ coated ball and disk showed the lowest friction coefficient of 0.05 in the nitrogen atmosphere under 0.3 kgf and 100 rpm, whereas relatively high coefficient of 0.1 - 0.15 was observed in air atmosphere. This confirmed that the spray-coated WS$_2$ solid lubricant was effective in reducing the friction coefficient and improving wear life in nitrogen atmosphere.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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