As a type of semi-rigid connection, the top and seat angle connections are popular in current structures owing to their good cyclic performance and simple erection. However, their stiffness and load bearing capacity are relatively insufficient. This study proposes two strengthening methods to further increase the stiffness and strength of bolted-angle joints while maintaining satisfactory energy dissipation capacity (EDC) and ductility. Cyclic loading tests were conducted on six joint specimens with different strengthened angle components. Based on the test results, the influence of the following important factors on the cyclic behavior of steel joint specimens was investigated: the position of the rib stiffeners (edge rib stiffeners and middle rib stiffener), steel strength grade of rib stiffeners (Q345 and Q690), and additional stiffeners or not. In addition, the finite element models of these specimens were built and validated through a comparison of experimental and numerical results. The stiffness and bearing capacity of the bolted-angle joints could be improved significantly by utilizing the novel strengthened joints proposed in this study. Moreover, this can be achieved with almost no increase in the amount of steel required, and the EDC of this joint could also satisfy the requirements of seismic codes from various countries.
A. Fuente-Garcia;M.A. Serrano-Lopez;C. Lopez-Colina;F., Lopez-Gayarre
Steel and Composite Structures
/
v.48
no.3
/
pp.251-262
/
2023
There are many examples of steel structures subjected to severe environmental conditions with bolted connections directly exposed to extreme climatic agents such as freeze-thaw cycles or low temperatures. Some examples are: steel bridges, mining transfer towers, wind towers... These service conditions neither are included in Eurocode 3 or EN1090-2, nor there are references in other international standards. In this experimental research, 46 specimens of non-slip joints with HV M20 bolts and four different types of contact surfaces have been studied. Half of the specimens were subjected to fourteen twelve-hours freeze-thaw cycles, with periodic immersion in water and temperature oscillation. Subsequently, half of the connections were subjected to a slip test under monotonic load at temperature of -20 ± 0.5 ℃ and the other half at room temperature. The results were compared with others equal joints not subjected to freeze-thaw cycles and kept at room temperature for the same time. This finally resulted in 4 sets of joints by combining the freeze-thaw degradation or not with the low-temperature conditions or not in the slip testing. Therefore, a total of 16 different conditions were studied by also considering 4 different contact surfaces between the joined plates in each set. The results obtained show influence of environmental conditions on the slip resistant capacity of these joints.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.21
no.5
/
pp.515-524
/
2008
The ultimate behavior of high-tension bolted joints with various plate thickness and bolt size is investigated using nonlinear F.E. analysis and experimental study. The relation with sliding load, bolt deformation, and failure modes are presented based on plate thickness and bolt size. Three kinds of the bolt diameter(M20, M22, M24) and five types of the steel plates (l2mm, 16mm, 20mm, 30mm, 40mm) are considered for the ultimate behavior of the bolted joints. The numerical model, constructed by commercial F.E. program, ABAQUS, of ultimate behavior of bolted joints is introduced and verified by experimental results. The force-displacement and force-axial strain relations are measured and compared with the results by 3D finite element analysis.
In recent years, considerable attention has been paid to the research and development of high-strength steel plates, with particular emphasis on the enhancement of the seismic resistance of buildings and bridges. Many efforts have also been undertaken to improve the properties of high-strength bolts and weld materials. However, there are still different opinions on steel joints that combine high-strength bolts and fillet welds. Therefore, it is necessary to verify the design specifications and guidelines, especially for newly developed 1,400-MPa high-strength bolts, 570-MPa steel plates, and weld materials. This paper presents the results of literature reviews and experimental investigations. Test parameters include bolt strengths, weld orientations, and their combinations. The results show that advances in steel materials have increased the plastic deformation capacities of steel welds. That allows combination joints to gain their maximum strength before the welds have fracture failures. When in combination with longitudinal welds, high-strength bolts slip, come in contact with cover plates, and develop greater bearing strength before the joints reach their maximum strength. However, in the case of combinations with transverse welds, changes in crack angles cause the welds to provide additional strength. The combination joints can therefore develop strength greater than estimated by adding the strength of bolted joints in proportion to those of welded joints. Consequently, using the slip resistance as the available strength of high-strength bolts is recommended. That ensures a margin of safety in the strength design of combination joints.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.26
no.2A
/
pp.327-338
/
2006
Friction type high tension bolted joints is one of the most common steel structure connections and requires significant concerns on axial force of the bolts. However, its high shear capacity is not appropriately considered in design and hence the number of bolts is over-designed than actually required. It is primarily due to a slip-load-based design method. This study, therefore, suggests a new technology of connection using a shear ring, which may reduce the shortcomings from the friction-typed high tension bolted joints and maximize the advantages from the bearing-typed joints. Experimental and numerical studies were performed to compare the capacity of the suggested method with traditional high tension bolted joints. From the results, it is known that the suggested connections has higher bearing capacity than friction-typed high tension bolted joints due to the higher shear resistance from the ring. For further study, it may be necessary to investigate on design parameters including the depth of shear ring, for increased connection capacity.
Static and fatigue tests were performed to evaluate fatigue strength in scallop at field bolted joints of longitudinal rib and deck plate in orthotropic steel decks. Numerical parametric studies using finite elemtn analysis were also conducted to show the influence of parameters such as length and radius of scallop, and thickness of deckplate on the stress concentration at the scallop. In the low stress level, fatigue tests yielded cracks at the scallop while in the high stress level, catastrophic failure of longitudinal rib occurred following the failure of handhole cover plate. Fatigue strength was compared with JSSC specification and the predicted S-N curves using Shigley and Juvinall methods, and a satisfactory result was obtatined.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
/
v.22
no.6
/
pp.615-626
/
2019
In this study, the applicability of PHC pile jointing method using rectangular steel tubular was studied. PHC pile joints are welded and bolt assembly. The bolt assembly method is a method that improves the various problems of welded joints. Numerical analysis and tests were conducted to analyze the applicability of the PHC pile jointing method using a rectangular steel tubular. The tests were carried out to test the material properties of the rectangular steel tubular material and the bending test of the pile joints. The numerical analysis was interpreted in the same conditons as the tests conditions. As a result, the material strength of each rectangular steel tubular could be used as a joint material. In the bending test, it was evaluated as a sTable material above the allowable stress of piles. In the numerical analysis results under the same conditions as the tests, it was possible to apply the pile joint material without exceeding the allowable stress of the material.
With the adoption of welded joints rather than bolted joints, we investigate the fatigue strength and the fatigue crack initiation of U-type trough rib and welded specimen with misalignment in a steel deck plate. The stress concentration factor of welded specimens with a misalignment is also verified by a finite element method. The main conclusions obtained from this study are as follows Experimental results of full-scaled U-type trough rib models have indicated that fatigue life depends on misalignments of welded joints in steel deck plate ; The more misalignments are, the less the fatigue life is. It has also shown that fatigue crack propagates from the welded root to the bead surface. We have also obtained the same results from both the fatigue test of welded specimens with a misalignment and the stress analysis of a finite element method.
The composite beam connections often encountered fracture failure in the welded bottom flange joint, and a bottom flange bolted connection has been proposed to increase the deformation ability of the bottom flange joint. The seismic performance of the bottom flange bolted composite beam connection was suffered from both the composite action of concrete slab and the asymmetric load transfer mechanisms between top and bottom beam flange joints. Thus, this paper presents a comprehensive numerical study on the working mechanism of the bottom flange bolted composite beam connections. Three available modelling methods and a new modelling method on the flange-stud-slab interactions were compared. The efficient numerical modeling method was selected and then applied to the parametric study. The influence of the composite slab, the bottom flange bolts, the shear composite ratio and the web hole shape on the seismic performance of the bottom flange bolted composite beam connections were investigated. A hogging strength calculation method was then proposed based on numerical results.
A detailed study was carried out on the tensile properties of the single-lap joint of a steel panel bolted/bonded to a composite laminate with a flanging. Finite element model (FEM) was established to predict the strength and to analyze the damage propagation of the hybrid joints by ABAQUS/Standard, which especially adopted cohesive elements to simulate the interface between the laminate and adhesive. The strength and failure mode predicted by FEM were in good agreement with the experimental results. In addition, three influence factors including adhesive thickness, bolt preload and bolt-hole clearance were studied. The results show that the three parameters have effect on the first drop load of the load-displacement curve, but the effect of bolt-hole clearance is the largest. The bolt-hole clearance should be avoided for hybrid joints.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.