• Steel and Composite Structures
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• 제9권3호
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• pp.255-274
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• 2009

This paper presents an experimental study of a newly developed composite floor system, built up from thin-walled C-profiles and upper concrete deck. Trapezoidal sheeting provides the formwork and the fastening of the sheet transmits the shear forces between the C-profiles and the deck. The modified formation of the standard self-drilling screw in the beam-to-sheet connection is applied as shear connector. Push-out tests are completed to study the composite behaviour of the different connection arrangements. On the basis of the test results the behaviour is characterized by the observed failure modes. The design values of the connection stiffness and strength are calculated by the recommendation of Eurocode 4. In the next phase of the experimental study six full-scale composite beams are tested. The global geometry is based on the proposed geometry of the developed floor system. The applied shear connections are selected as the most efficient arrangements obtained from the push-out tests. The experimental behaviour of the composite beams are discussed and evaluated. As a conclusion of the experimental study the Eurocode 4 plastic design method is validated for the developed composite floor.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.543-553
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• 2013

춤이 깊은 골형 데크는 그 단면의 형태가 개방형 단면(개단면(開斷面))으로 단면의 불안정성에 의한 휨비틀림 등의 구조적 문제를 일으킬 수 있다. 박판의 냉간성형강인 데크와 캡플레이트의 접합에 사용되는 연결재(파스너)는 볼트, 리벳, 용접 그리고 나사 접합이 있다. 이 연구는 냉간성형강을 사용한 춤이 깊은 데크와 보강용 캡플레이트간의 직결나사 접합부에 관한 실험적 연구로, 직결나사 접합부의 파괴거동과 최대내력에 영향을 주는 직결나사 배치방법, 직결나사 수, 직결나사 간격 그리고 직결나사 머리밑판의 두께변화를 실험변수로 하여 국외 설계기준식 비교 분석하고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권4호
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• pp.511-522
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• 2022

An experimental investigation to study the behaviour of connections between cold-formed steel (CFS) joist and plywood structural panel is presented in this paper. Material testing on CFS and plywood was carried out to assess their mechanical properties and behaviour. Push-out tests were conducted to determine the slip modulus and failure modes of three different shear connection types. The employed shear connectors in the study were; size 14 (6mm diameter) self-drilling screw, M12 coach screw, and M12 nut and bolt. The effective bending stiffness of composite cold-formed steel and plywood T-beam assembly is calculated based on the slip modulus values computed from push-out tests. The effective bending stiffness was increased by 25.5%, 18% and 30.2% for self-drilling screw, coach screw, nut and bolt, respectively, over the stiffness of cold-formed steel joist alone. This finding suggests the potential to enhance the structural performance of composite cold-formed steel and timber flooring system by mobilisation of composite action present between timber sheathing and CFS joist.

• Steel and Composite Structures
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• 제42권4호
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• pp.513-538
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• 2022

This paper reports on experiments addressing the buckling and collapse behavior of an innovative built-up cold-formed steel (CFS) columns. The built-up column consists of four individual CFS lipped channels, two of them placed back-to-back at the web using two self-drilling screw fasteners at specified spacing along the column length, while the other two channels were connected flange-to-flange using one self-drilling screw fastener at specified spacing along the column length. In total, 12 experimental tests are reported, covering a wide range of column lengths from stub to slender columns. The initial geometric imperfections and material properties were determined for all test specimens. The effect of screw spacing, load-versus axial shortening behaviour and buckling modes for different lengths and screw spacing were investigated. Nonlinear finite element (FE) models were also developed, which included material nonlinearities and initial geometric imperfections. The FE models were validated against the experimental results, both in terms of axial capacity and failure modes of built-up CFS columns. Furthermore, using the validated FE models, a parametric study was conducted which comprises 324 models to investigate the effect of screw fastener spacing, thicknesses and wide range of lengths on axial capacity of back-to-back and flange-to-flange built-up CFS channel sections. Using both the experimental and FE results, it is shown that design in accordance with the American Iron and Steel Institute (AISI) and Australia/New Zealand (AS/NZS) standards is slightly conservative by 6% on average, while determining the axial capacity of back-to-back and flange-to-flange built-up CFS channel sections.

• 대한치과교정학회지
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• 제39권4호
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• pp.203-212
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• 2009

골밀도가 높고 두꺼운 피질골에 마이크로임플란트를 self-drilling 방식으로 식립하는 경우 과도한 수준의 골부하 (bone loading)가 발생할 위험이 있으며 이는 인접골의 정상적인 골개형(bone remodeling)에 장애를 초래할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 유한요소해석으로 두께 1.0 mm의 피질골에 Absoanchor SH1312-7 마이크로임플란트((주)덴토스, 대구, 대한민국)가 self-drilling 방식으로 식립되는 과정(10회전, 식립깊이 5 mm)을 모사(simulation)하였으며 식립 단계별로 피질골에 발생되는 스트레인을 조사하였다. 식립중 마이크로임플란트 첨부의 절삭연(cutting flute)에 의한 골삭제로 생기는 나사길(threaded groove)의 치수를 얻기 위하여 가토 경골에 마이크로임플란트를 식립/제거한 후 Micro CT (Explore Locus RS, GE Healthcare, Ontario, Canada)를 이용하여 기하형상을 측정하였으며 이를 치밀골의 유한요소모델에 반영하였다. 해석결과, 치밀골에 발생되는 스트레인은 임플란트 식립깊이에 따라 증가하였고, 초기단계에서 나사산에 인접한 골에 국한되던 과부하 부위(스트레인이 4,000${\mu}$-strain을 상회하는 영역)가 식립깊이 증가에 따라 인접골 전체, 즉 나사산 인접부는 물론 골(valley) 부위에 접하는 모든 영역으로 확장되었다. 본 연구를 통해, self-drilling 방식으로 마이크로임플란트를 식립할 때 치밀골에 발생하는 스트레인 크기는 생리적인 골개형을 저해할 수 있는 수준임을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권5호
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• pp.1145-1165
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• 2015

A behavior model for screw connections is developed to provide a better representation of the nonlinear response of thin steel plate shear walls (TSPSWs) with infill plates attached to the boundary frame members via self-drilling screws. This analytical representation is based on the load-bearing deformation relationship between the infill plate and the screw threads. The model can be easily implemented in strip models of TSPSWs where the tension field action of the infill plates is represented by a series of parallel discrete tension-only strips. Previously reported experimental results from tests of two different TSPSWs are used to provide experimental validation of the modeling approach. The beam-to-column connection behavior was also included in the analyses using a four parameter rotational spring model that was calibrated to a test of an identical frame as used for the TSPSW specimens but without the infill plates. The complete TSPSW models consisting of strips representing the infill plates, zero length elements representing the load-bearing deformation response of the screw connection at each end of the strips and the four parameter spring model at each beam-to-column connection are shown to have good agreement with the experimental results. The resulting models should enable design and analysis of TSPSWs for both new construction and retrofit of existing buildings.

• Steel and Composite Structures
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• 제11권3호
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• pp.251-271
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• 2011

To make direct comparisons regarding the cyclic behavior of thin steel plate shear walls (TSPSWs) with different infill-to-boundary frame connections, two TSPSWs were tested under quasi-static conditions, one having the infill plate attached to the boundary frame members on all edges and the other having the infill plate connected only to the beams. Also, the bare frame that was used in the TSPSW specimens was tested to provide data for the calibration of numerical models. The connection of infill plates to surrounding frames was achieved through the use of self-drilling screws to fish plates that were welded to the frame members. The behavior of TSPSW specimens are compared and discussed with emphasis on the characteristics important in seismic response, including the initial stiffness, ultimate strength and deformation modes observed during the tests. It is shown that TSPSW specimens achieve significant ductility and energy dissipation while the ultimate failure mode resulted from infill plate fracture at the net section of the infill plate-to-boundary frame connection after substantial infill plate yielding. Experimental results are compared to monotonic pushover predictions from computer analysis using strip models and the models are found to be capable of approximating the monotonic behavior of the TSPSW specimens.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.77-87
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• 2008

국내산 주요 침엽수 소경목의 활용 방안으로 리기다소나무를 이용한 목재 모형 사방댐을 제작하여 강도 성능을 평가하였다. 목재 모형 사방댐은 직경 90 mm의 CUAZ-2 (Copper Azole) 처리한 리기다소나무 방부 원주목을 사용하여 3 Type으로 접합부를 달리하여 제작하였다. 각 Type별 사방댐은 횡목 5층 종목 4층 총 9층의 높이 790 mm로 제작 하였으며 수평 재하 시험과 충격 시험을 통한 강도 성능 평가와 화상처리를 통한 구조물의 변형을 검토 하였다. 직경 90 mm의 원주목을 사용한 목재 모형 사방댐의 수평 재하 시험 결과 직결나사를 사용한 경우 쇄석의 유무는 강도에 큰 영향을 미치지 않았지만 변형은 23% 감소하였다. 전선볼트를 사용한 일체형 사방댐의 경우 쇄석을 채운 경우 1.5배 강도가 증가하고 변형은 감소하였다. 직결나사에 고리가 달린 전선볼트로 보강한 경우 4.8배 강도가 증가하였다. 직경 90 mm 목재 모형 사방댐의 충격 시험 결과 쇄석을 채우지 않은 직결나사 사방댐은 1회 충격에 구조물 전체가 파괴되었으며 전선볼트를 사용한 사방댐은 1회 충격시 779 kgf의 충격이 직접적으로 가해지는 횡목에서 파괴되었다. 2회 충격시 기초부가 파괴되며 545 kgf로 반력이 감소하였고 3회 충격시 기초부 전체가 파괴되며 263 kgf로 반력이 감소하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.519-529
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• 2003

최근에 스틸하우스나 고층아파트 지붕에 경량형강 지붕트러스의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 현재 지붕트러스와 하부구조의 앵커 접합부의 설계는 거의 경험에 의존하는 실정이다. 본 논문에서는 냉간성형형강 지붕트러스 앵커 접합부의 구조적인 거동에 관한 실험적인 연구를 서술하였다. 트러스부재와 접합철물은 스크류로 접합하였으며, 하부구조의 구조재료에 따라 시공성 및 구조적인 성능이 우수한 단순한 형태의 접합철물을 사용하여 철근콘크리트구조인 경우 케미컬 앵커볼트 그리고 강구조인 경우는 용접 및 DX-Pin을 사용하여 하부구조와 연결하였다. 다양한 접합부 형태에 대한 인발실험을 수향하여 접합부의 강도 및 강성을 측정하였으며, 이를 AISI시방서(1996) AISC시방서(1989)규정에 근거한 설계강도와 비교하였다. 또한 스크류 연결부의 최대전단강도식을 제안하여 실험결과와 비교하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제37권1호통권120호
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• pp.5-15
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• 2007

본 연구는 스크류의 역학적인 특성을 알아보고자 세 종류의 self-drilling형의 교정용 미니 스크류 (Type A; 순수한 원통형, Type B; 내경이 증가하는 구간이 있는 부분적인 원통형, Type C; 원통형과 원추형이 함께 있는 복합형)를 피질골의 두께를 다르게 설정한 인공골 시편에 삽입하였다. 일정한 회전 속도와 수직력을 부여할 수 있는 구동식 토오크 시험기(Biomaterials Korea, Seoul, Korea)를 이용하여 삽입 토오크를 측정하고 만능시험기(Instron 3366, Instron, Norwood, MA, USA)를 이용하여 Pull-out 강도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 피질골 두께의 증가에 따른 최대 삽입 토오크(maximum insertion torque) 값은 Type A는 차이가 없는 반면(p > 0.05), Type B와 Type C에서는 유의한 증가가 관찰되었다 (p < 0.05). 모든 피질골 두께에서 Type C > Type A > Type B의 순으로 최대 삽입 토오크 값이 크게 나타났다 (p < 0.05). Pull-out 강도는 모든 경우에 Type A가 Type B와 Type C보다 낮게 측정되었다 (p < 0.05). Type별로 피질골 두께와 최대 삽입 토오크, Pull-out 강도 간에 통계적으로 유의한 상관관계가 있었다 (p < 0.05). 이상의 결과는 미니 스크류 식립을 위한 디자인 선택 시 식립부위의 피질골 두께를 고려해야 함을 시사한다.