• 한국디지털건축인테리어학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.31-39
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• 2011

Concrete-filled steel tube(CFT) columns have become popular for building construction due to not only composite effect of steel tube and infilled concrete, but also more economical. The purpose of this paper is to propose the applicable boundary formula of width-to-thickness ratio for rectangular steel tube as using CFT column. A parametric study was performed taking width-to-thickness ratio of rectangular steel tube and compressive strength of concrete as the main parameter. The strength of concrete are selected to 30, 60, 90MPa. The non-linear analysis was adopted in order to take into account the effect of concrete strength. Finally, from the test and analysis results, the effect of increasing strength according to concrete strength and width-to-thickness of steel tube and plastic behavior of specimens were verified distinctly.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.537-544
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• 2009

AISC(2005)나 KBC(2005)등의 기준에서는 콘크리트 충전 강관(Concrete Filled Steel Tube) 기둥의 내력산정에서 폭두께비의 제한을 두고 있으며 최대 폭두께비를 초과하는 기둥에 대해서는 설계식을 제시하지 않고 있다. 본 연구는 stiffened (양단지지) 플레이트에서는 좌굴이 발생하더라도 바로 내력저하가 발생하지 않고 상당한 양의 좌굴 후 강도를 발휘할 수 있어 폭두께비가 큰 강관을 사용하는 것이 경제적일 수 있다는 점을 착안, 유효폭 개념을 도입해서 폭두께비가 큰 각형 CFT의 강도를 계산할 수 있는 설계식을 제안하였다. AISC 2005, KBC 2005와 본 연구에서 제안한 식을, 폭두께비를 변수로 수행한 4개의 각형 CFT 기둥 실험결과와 비교하였며 제안된 설계식의 적용가능성을 확인하였다. 이에 Uy(2005), Dalin Liu(2005)는 폭두께비가 큰 단주 CFT에 한에서 선행 연구된 실험데이타를 근거로 제안 설계식을 단순적용 하였다. 폭두께비가 초과된 각형CFT 단주를 검토 대상기본으로 1. 용접 조립된 정사각형 단면 2. 모살용접된 정사각형 단면 (b/t 60mm. 80mm, 100mm) 3. 한 폭면의 폭두께비가 초과하는 직사각형단면의 (b/t 45.5) 실험체를 선정하여 제안식의 타당성을 검토해 보고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권1호
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• pp.15-33
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• 2012

For an axially loaded box-shaped member, the width-to-thickness ratio of the plate elements preferably should not be greater than 40 for Q235 steel grades in accordance with the Chinese code GB50017-2003. However, in practical engineering the plate width-to-thickness ratio is up to 120, much more than the limiting value. In this paper, a 3D nonlinear finite element model is developed that accounts for both geometrical imperfections and residual stresses and the ultimate capacity of welded built-up box columns, with larger width-to-thickness ratios of 60, 70, 80, and 100, is simulated. At the same time, the interaction buckling strength of these members is determined using the effective width method recommended in the Chinese code GB50018-2002, Eurocode 3 EN1993-1 and American standard ANSI/AISC 360-10 and the direct strength method developed in recent years. The studies show that the finite element model proposed can simulate the behavior of nonlinear buckling of axially loaded box-shaped members very well. The width-to-thickness ratio of the plate elements in welded box section columns can be enlarged up to 100 for Q235 steel grades. Good agreements are observed between the results obtained from the FEM and direct strength method. The modified direct strength method provides a better estimation of the column strength compared to the direct strength method over the full range of plate width-to-thickness ratio. The Chinese code and Eurocode 3 are overly conservative prediction of column capacity while the American standard provides a better prediction and is slightly conservative for b/t = 60. Therefore, it is suggested that the modified direct strength method should be adopted when revising the Chinese code.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.143-152
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• 2001

본 연구에서는 정적 및 반복하중을 받는 강판의 거동특성에 관하여 검토하였다. 강판의 강도에 관한 설계변수로서는 초지처짐과 형상비, 판의 폭-두께비등을 들 수 있으며, FEM해석을 통하여 이상의 설계변수에 관한 영향에 관하여 검토하였다. 정적 압축하중이 작용하는 판의 강도는 형상비가 1.0이하인 경우에는 형상비 변화에 따른 영향이 거의 나타나지 않았으며, 반복하중을 받는 판의 경우 폭-두께비와 변위 진폭의 크기가 강도에 크게 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 이러한 해석결과를 기초로 본 연구에서는 반복재하에 의한 강도감소 특성을 고려한 강도곡선식을 제안하였으며, 또한 폭-두께비와 변위 진폭에 따른 판의 변형성능에 관해서 검토하였다

• 한국해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.99-105
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• 2000

This paper describes the effect of specimen size on fatigue crack growth rate for the offshore structural high-tensile-strength steel BS4360 and machine structural steel SM45C. The purpose of the present study is to investigate the effect of stress ratio aspect ratio specimen width and specimen thickness of the fatigue crack growth behavior. Compact tension specimens with a LT orientation for BS4360 and SM45C steels were used, All testing was done at constant stress intensity factor range controlled fatigue crack growth condition. The investigation demonstrates that the fatigue crack growth rate is increased with increasing stress ratio and specimen thickness and is decreased with increasing specimen width. The fatigue crack growth rate is unaffected by aspect ratio until a/W=0.50 but is increased by increasing spect ratio from a/W=0.55.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권6호
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• pp.745-751
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• 2021

Concrete filled double skin tubular members (CFDST) consist of double concentric circular or square steel tubes with concrete filled between the two steel tubes. The CFDST members, having a hollow section inside the internal tube, are generally lighter than ordinary concrete filled steel tubular members (CFT) which have a solid cross-section. Therefore, when the CFDST members are applied to bridge piers, reduction of seismic action can be expected. The present study aims to investigate, experimentally, the behavior of CFDST stub columns with double concentric square steel tubes filled with concrete (SS-CFDST) when working under centric compression. Two test parameters, namely, inner-to-outer width ratio and outer square steel tube's width-to-thickness were selected and outer steel tube's width-to-thickness ratio ranging from 70 to 160 were considered. In the results, shear failure of the concrete fill and local buckling of the double skin tubes having largest inner-to-outer width ratio were observed. A method to predict axial loading capacity of SS-CFDST is also proposed. In addition, the load capacity in the axial direction of stub column test on SS-CFDST is compared with that of double circular CFDST. Finally, the biaxial stress behavior of both steel tubes under plane stress is discussed.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권8호
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• pp.1875-1882
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• 1993

Variable thickness plates are commonly used as structural members in the majority of industrial sectors. Previous fracture mechanics researches on variable thickness plates were limited to mode I loading cases. In practice, however, cracks are usually located inclined to the loading direction. In this respect, combined mode(mode I/II) stress intensity factors $K_{I}$ and $K_{II}$ at the crack tip for a variable thickness plate were obtained by 3-dimensional finite element analysis. Variable thickness plates containing a slant edge crack were chosen. The parameters used in this study were dimensionless crack $length{\lambda}$, slant $angle{\alpha}$, thickness $ratio{\beta}$ and width ratio{\omega}$. Stress intensity factors were calculated by crack opening displacement(COD) and crack sliding displacement(CSD)method proposed by Ingraffea and Manu.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권3호
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• pp.184-190
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• 2011

하악 절치부에서 보이는 총생은 하악 절치의 큰 MD/FL (mesiodistal/faciolingual) 인덱스와 관련이 있음이 보고되었다. 큰 MD/FL 인덱스를 보이는 절치에서 치간 삭제를 통해 근원심폭경을 줄여 MD/FL 인덱스를 줄이고 공간을 확보하는 방법이 정당화되기 위해서는 MD/FL 인덱스가 클수록 인접면 법랑질 두께가 더 두꺼워야 할 것이다. 본 연구의 목적은 하악 절치의 MD/FL 인덱스, 근원심폭경, 최대풍융부/치경부폭경비와 같은 치아의 형태적 요인과 인접면 법랑질 두께 사이에 상관관계가 있는지를 조사하는 것이었다. 발거된 하악 절치 40개에서 MD/FL 인덱스, 근원심폭경, 최대풍융부/치경부폭경비를 구하였으며, 근원심폭경을 구한 선상까지 순면을 연마하여 그 단면에서 법랑질 두께를 측정하였다. 치경부근원심폭경은 순면을 연마한 단면에서의 좌우측 백악법랑경계 사이의 폭경을 측정하였다. 이후 법랑질 두께와 MD/FL 인덱스, 근원심폭경, 최대풍융부/치경부폭경비의 상관관계를 조사하였다. 연구결과 하악 절치의 법랑질 두께는 편측에서 $0.75{\pm}0.07mm$였고, 근원심폭경은 $5.56{\pm}0.40mm$였다. 법랑질 두께와 근원심폭경 간에는 유의한 상관관계가 있었지만(R = 0.68), 법랑질 두께와 MD/FL 인덱스, 법랑질 두께와 최대풍융부/치경부폭경비 간에는 상관관계가 없었다. 이는 근원심폭경이 큰 치아에서는 치간 삭제를 더 많이 할 수 있지만, 동일한 근원심폭경을 갖는 절치들의 경우 MD/FL 인덱스가 큰 하악 절치 또는 최대풍융부/치경부폭경비가 커서 삼각형의 형태를 갖는 하악절치에서 치간 삭제를 더 많이 할 수는 없다는 것을 나타낸다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제14권5호
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• pp.69-77
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• 1996

This study aims to analyze the S. I. F. K value upon Mode I cracks in a finite-width plate of varying thickness, which is expressed in terms of width ratio ($\omega$), thickness ratio ($\beta$) and non-dimensional crack length (λ) by using the 2-dimensional finite element method. Then, by comparing the effectiveness of the results obtained by the two finite element methods, it is seen that the 2-dimensional finite element method can be used in order to analyse the S. I. F. K values upon a various thickness model. A model is developed in order to analyze the effects of initial residual stress upon the fatigue crack growth behavior in various thickness welded specimens. In this model, crack growth rate da/dN appears to be come small as the thickness ratio with the same ΔK is increased. Also, in the initial step, as ΔK is increased with crack growth rate is decreased and then increased because the repeated compressive residual stress retards crack growth rate.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.451-458
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• 2012

구조적 우수성이 입증된 콘크리트 충전 강관 (CFT) 시스템은 폭두께비가 큰 강관을 사용할 때 더욱 경제적인 설계가 될 수 있다. 하지만, 현재 국내외의 규준에서는 CFT에 사용할 수 있는 강관의 폭두께비를 제한하고 있어 건설 재료를 보다 더 효율적으로 활용할 수 있는 가능성을 미리 차단하고 있다. 본 연구에서는 폭두께비 60, 70, 80, 90, 100를 갖는 각형 단주 CFT에 대해 압축실험을 실시하여 CFT에서의 좌굴 후 내력을 확인하였고 기존의 규준에서 제시한 폭두께비 제한치를 완화한 식을 제시하였다.