• Steel and Composite Structures
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• 제33권5호
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• pp.747-753
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• 2019

Metaheuristic algorithm is used to solve the weight minimization problem of truss structures considering shape, and sizing design variables. The cross-sectional areas of the line element in trusses are the design variables for size optimization and the changeable joint coordinates are the shape optimization used in this study. The design of plane and spatial truss structures are optimized by metaheuristic technique named Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO). Finite element analyses of structures and optimization process are carried out by the computer program visually developed by the authors coded in MATLAB. The four benchmark problems (trusses 2D ten-bar, 3D thirty-seven-bar, 3D seventy-two-bar and 2D two-hundred-bar) taken from literature are optimized and the optimal solution compared the results given by previous studies.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.569-574
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• 1997

This research has improved composite joint system of R/C column and steel beam developed at previous study. In this system, the shear force occurred at beam is transmitted by bearing resistance of stiffness and moment is resisted by tension capacity of coupling members. As the preliminary step of stress transfer tests of this system, welding performance test of coupling member such as round bar or square bar which has a role of moment transfer has been carried out. From the test, this element has a good welding performance and enough resistance capacity compared to design force.

• 토지주택연구
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• 제1권1호
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• pp.67-73
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• 2010

PHC 말뚝에서 강선을 노출시켜 건축물의 기초판과 연결시키는 기존 강선남김 방식은 강결합과 힌지결합의 중간형태로 공동주택(아파트)과 같은 건축구조물에 흔히 사용되는 방법이다. 그러나 이 방법은 역학적인 성능이 검증되지 않았으며 시공과정도 복잡하다. 이에 본 연구는 기존 관련 연구의 결과를 분석하고, PHC 말뚝의 콘크리트 단면적 대비 강선면적 비인 0.3%를 말뚝 접합부의 최소 철근보강량으로 선정하여 PHC 말뚝과 기초판과의 최적의 철근보강 방법을 말뚝 규격별(PHC 450, PHC 500, 및 PHC 600)로 제시하였다. PHC 말뚝과 기초판 접합부의 역학적 성능(인장강도와 전단강도)을 평가하기 위해 실물크기의 실험을 실시하였다. 그 결과, 모든 경우에 대해 요구강도를 만족하였으며 실제 적용되어도 문제가 없음을 확인하였다. 본 결과는 기존 연구에서 제시되었던 접합부의 철근 보강량보다 그 양이 대폭 감소하는 것으로 나타나 PHC 말뚝 시공 시 원가 절감에도 기여할 것으로 판단된다.

• 토지주택연구
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• 제2권1호
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• pp.61-68
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• 2011

본 연구는 벽식구조 아파트의 슬래브와 벽체를 철근격자망으로 배근할 경우 접합부의 구조성능을 검증하기 위해 수행되었다. 이를 위해 벽체와 연결된 불연속단의 캔틸레버형 슬래브 시험체를 사용하여 철근격자망 상부근의 정착길이와, 철근격자망의 정착부에 일반 구부림 철근을 사용하여 정착한 경우의 정착방법 및 길이를 변수로 실험을 수행하였다. 결과는 다음과 같다. (1) 슬래브-벽체 외부접합부의 철근망 시공에서 슬래브 철근망은 벽체의 철근 선까지 배근하고 이음길이를 확보한 별도의 철근을 $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착하는 경우, 정착길이와 단면적이 확보되면 강도 발현에 문제가 없는 것으로 나타났다. (2) 슬래브 철근망을 접합부에서 이음할 때 철근망의 철근을 벽체 속으로 매입하면 강도는 더욱 증가한다. 그러나 최고강도에 도달한 이후의 연성은 이음이 없는 것과 동일한 것으로 나타났다. (3) 슬래브-벽체 외부접합부에서 단부 모멘트에 대한 슬래브 하부 압축콘크리트의 파괴시 변형률은 일반 콘크리트 보와 비교할 때 훨씬 큰 것으로 나타났다. 이는 슬래브-벽체 접합부가 $90^{\circ}$를 이루고 있어 이에 따른 구속효과가 있기 때문인 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권5호
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• pp.533-546
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• 2019

This study presents an experimental investigation on six beam-column joint specimens under the lateral cyclic loading. The aim was to explore the effectiveness of steel fiber-reinforced concrete (SFRC) in reducing the transverse shear stirrups in beam-column joints of the reinforced concrete (RC) frames with strong-columns and weak-beams. Two RC and four SFRC specimens with different types of reinforcement detailing and steel fibers of volume fraction in the range of 0.75-1.5% were tested under gradually increasing cyclic displacements. The main parameters investigated were lateral load-resisting capacity, hysteresis response, energy dissipation capacity, stiffness degradation, viscous damping variation, and mode of failure. Test results showed that the diagonally bent configuration of beam longitudinal bars in the beam-column joints resulted in the shear failure at the joint region against the flexural failure of beams having straight bar configurations. However, all SFRC specimens exhibited similar lateral strength, energy dissipation potential and mode of failure even in the absence of transverse steel in the beam-column joints. Finally, a methodology has been proposed to compute the shear strength of SFRC beam-column joints under the lateral loading condition.

• 한국해양공학회지
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• 제2권2호
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• pp.112-121
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• 1988

A study on friction welding of carbon steel bar (SM45C) to chrome molybedenum steel bar(SCM4) is examined experimentally through tensile test, hardness test, microstructure test and fatigue test. so, this paper deals with optimizing the welding concitions and analyzing various mechanical properties about friction welds of SM45C to SCM4 steel bars. The results obtained are summarized as follows; 1) For friction welded joints of SM45C to SCM4 steel bars, the total upset(U)increases linearly with an increase of heating time ($t_{1}$) till 6s. 2) The determined optimum welding conditions are heating time ($t_{1}$)2s, upsetting time($t_{2}$), 3s, heating pressure($p_{1}$), 4kgf/$mm^{2}$(39.2MPa), upsetting pressure($p_{2}$, 8kgf/mm$^{2}$(78.4MPa) and rotating speed(N), 2, 000rpm when the total upset(U) is 3.4mm, resulting in a computed relationship between the joint tensile strength .sigma.$_{t}$ (kgf/mm$^{2}$and the total upset U(mm); .sigma.$_{t}$ =$0.21U^{3}$ - $3.38U^{2}$ +17.03U + 66.00 3) As the elongation is increased more and more, the fracture position becomes away from weld interface and the fractures are similar to those of SM45C. Fracture is taken place on SM45C side. 4) The weld interface of two dissimilar materials is mixed strongly, and the heat affected zone is about 2.0mm at SM45C while about 2.7 mm at SCM4 side. Therefore, the welded zone and heat affected zone are very narrow, comparing with those of the joints welded by the other welding methods. 5) The fatigue strengths at N=10$^{6}$ cycles of SM45C, SCM4 and friction welded joints are 23kgf/$mm^{2}$, 33kgf/$mm^{2}$(220.5 MPa), and 22.5kgf/$mm^{2}$(220.5MPa) respectively, and fracture at friction welded joint takes place at the side of SM45C. 6) The hardness of the friction weld interface is 3 times higher than that of base metal. 7) Fatigue strength of friction welded joint is higher than that of base metal. 8) Notch sensitivity factor of friction welded joint is lower than that of base metal.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권2호
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• pp.237-250
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• 2017

There has been increasing attention in many countries on seismic retrofit of old fashioned RC structures in recent years. In such buildings, the joints lack transverse reinforcement and suffer inadequate seismic dimensional requirements and the reinforcement is plain bar. The behavior of the joints is governed by sliding of steel bars and diagonal shear failure is less influential. Different methods to retrofit beam-column joints have been proposed in the literature such as wrapping the joint by FRP sheets, enlargement of the beam-column joint, and strengthening the joint by steel sheets. In this study, an enlargement technique that uses external prestressed cross ties with steel angles is examined. The technique has already been used for substructures reinforced by deformed bars and has advantages such as efficient enhancement of seismic capacity and lack of damage to the joint. Three reference specimens and two retrofitted units are tested under increasing lateral cyclic load in combination with two levels of axial load. The reference specimens showed relatively low shear strength of 0.150${\surd}$($f_c$) and 0.30${\surd}$($f_c$) for the exterior and interior joints, respectively. In addition, relatively brittle behavior was observed and large deformations extended into the panel zone of the joints. The retrofit method has increased ductility ratio of the interior beam-column joints by 63%, and energy dissipation capacity by 77%, relative to the control specimen; For external joints, these values were 11%, and 94%. The retrofit method has successfully relocated the plastic joints far from the column face. The retrofit method has improved shear strength of the joints by less than 10%.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.235-244
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• 2016

본 논문에서는 고강도콘크리트와 SD600 철근을 적용한 특수모멘트골조의 최상층 접합부 내진성능을 파악하고자 한다. 실험체 중 K-RC-H는 내진규정에 따라 제작되었으며, K-HPFRC-H에는 횡보강근 간격을 150%로 증가시키면서 대신 강섬유를 부피비 1.0% 혼입하였다. K-RC-H, K-HPFRC-H 실험체 모두 주근이 파단하기 이전까지 내력 저하가 거의 없었고 에너지 소산능력 등에서 우수한 내진성능을 보였다. 접합부내의 U-bar는 보 주근이 휨과 함께 인장력을 받을 때 상부면으로 밀어내려는 현상을 충분히 억제하는 것으로 나타났다. 한편 SD600의 정착길이는 $1.25l_{dt}$가 확보되었는데 슬립거동이 거의 발생하지 않았다. 전반적으로 강섬유의 혼입은 휨강도 증가, 전단변형각 구속력 향상 등에 기여하였고, 강섬유 혼입률 1.0% 혼입함으로써 횡보강근 간격을 1.5배 증가시킬 수 있는 가능성을 실험적으로 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.491-498
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• 2011

본 연구는 CFT 교각 기초부의 구조상세 개선을 목적으로 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 축하중 및 횡하중을 받는 강재기둥 베이스플레이트 접합부의 전반적인 구조적 거동과 설계변수의 영향을 검토하고자 한다. 이를 위해 현행 교각 기초부의 설계기준을 분석하였고, 선행연구의 실험을 토대로 수치해석을 실시하여 해석기법의 타당성을 검증하였다. 검증된 해석기법을 이용하여 교각 기초부의 파괴형상 및 응력분포를 분석하였으며, 다양한 설계변수(베이스플레이트, 이형철근, 기둥의 강종 및 치수)가 전체 구조물에 미치는 영향을 비교분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.201-208
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• 2017

외부 보-기둥 접합부에서는 철근정착을 위해 갈고리철근 사용하고 있으며, 철근과밀배근 해소와 시공작업의 어려움으로 확대머리철근의 사용이 증가하고 있다. SD600 51 mm 확대머리철근을 사용할 경우 ACI318-14 및 KCI2012기준에서 사용을 제한하고 있다. 이번 연구에서는 외부 보-기둥 접합부 내에 고강도 대구경 철근의 확대머리 철근의 사용이 가능하도록 실험 60 MPa, 80 MPa 콘크리트강도로 제작된 실험체의 정착상세별 구조성능을 평가하였다. 모든 실험체에서는 보의 휨항복파괴가 발생하였으며, 실험체의 모멘트-변위 곡선에서 비슷한 양상을 보였다. 다른 실험체보다 갈고리가 한쪽방향으로 배근한 실험체에서는 갈고리철근 배근방향에 의해 전단저항능력이 달라지므로 3.5%변위비 이후에 부착응력 감소가 더 크게 나타났으며, 전단변형능력도 더 크게 나타났다. 실험체의 내진성능을 확인하기 위하여 ACI374.1-05기준과 비교하였으며, 실험결과 충분한 내진성능을 확보하였다. 이를 통하여 외부 보-기둥 접합부에서 SD600, 51 mm 확대머리철근의 사용이 가능한 것으로 판단된다.