• 제목/요약/키워드: steel-frame assembly

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Seismic assessment of Nitinol Belleville Elastic Nonlinear (NI-BELL-E-N) structural system

  • Hadad, Alireza Asgari;Shahrooz, Bahram M
    • Steel and Composite Structures
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    • 제43권3호
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    • pp.375-388
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    • 2022
  • Nibellen structural system is a novel resilient bracing system based on the application of Bellville disks and Nitinol rods. The cyclic behavior of Nibellen assembly was obtained, and the design equations were developed based on the available literature. Seismic performance of the system was then studied analytically. Two groups of buildings with different lateral force resisting systems were designed and studied: one group with the Nibellen system, and the other with the special concentrically braced frame system. Each building group consisted of 5-, 10-, and 15-story buildings. The Design-Base-Event (DBE) and Maximum Considered Event (MCE) were considered as the seismic hazard, and a suite of seven ground motions were scaled accordingly for response history analyses. Finally, the resiliency of the buildings was studied by obtaining the functionality curve of the buildings before and after the seismic event. The construction cost of the 5-story building with Nibellen bracing system increased but the post-earthquake cost decreased significantly. The application of Nibellen system in the 10- and 15-story buildings reduced both the construction and repair costs, considerably. Resiliency of all the buildings was improved when Nibellen system was used as the lateral force resisting system.

PLASTICITY-BASED WELDING DISTORTION ANALYSIS OF THIN PLATE CONNECTIONS

  • Jung, Gonghyun;Tsai, Chon L.
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.694-699
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    • 2002
  • In autobody assembly, thin-wall, tubular connections have been used for the frame structure. Recent interest in light materials, such as aluminum or magnesium alloys, has been rapidly growing for weight reduction and fuel efficiency. Due to higher thermal expansion coefficient, low stiffness/strength, and low softening temperature of aluminum and magnesium alloys, control of welding-induced distortion in these connections becomes a critical issue. In this study, the material sensitivity to welding distortion was investigated using a T-tubular connection of three types materials; low carbon steel (A500 Gr. A), aluminum alloy (5456-H116) and magnesium alloy (AZ91C-T6). An uncoupled thermal and mechanical finite element analysis scheme using the ABAQUS software program was developed to model and simulate the welding process, welding procedure and material behaviors. The predicted angular distortions were correlated to the cumulative plastic strains. A unique relationship between distortion and plastic strains exists for all three materials studied. The amount of distortion is proportional to the magnitude and distribution of the cumulative plastic strains in the weldment. The magnesium alloy has the highest distortion sensitivity, followed by the other two materials with the steel connection having the least distortion. Results from studies of thin-aluminum plates show that welding distortion can be minimized by reducing the cumulative plastic strains by preventing heat diffusion into the base metal using a strong heat sink placed directly beneath the weld. A rapid cooling method is recommended to reduce welding distortion of magnesium tubular connections.

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도어 모듈 플레이트의 동특성 분석에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Characteristics of Door Module Plate)

  • 배철용;김완수;김찬중;이봉현;장운성;모유철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.853-861
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    • 2007
  • Currently, automotive industries improve the vehicle performance and reduce the development period of vehicle using each module part for the high quality and performance of vehicles. However each component part doesn't generate the noise and vibration problems, sometime these problems are generated on the assembly status between vehicle chassis frame and each module part. On this study, in order to analysis the dynamic characteristics of a shield door module that is a typical module part of vehicles, the acquisition and evaluation process about the vibration and noise of shield door module is developed. Also the possibility to apply to shield door module of the developed process is verified by the comparison with the dynamic characteristics between plastic and steel module plate.

밀착조임 볼트체결방법에 따른 엔드플레이트 접합부의 구조성능평가 (Evaluation of Structural Behavior of Tapered Member with Snug-tightened Flush End-plate Connection)

  • 정경수;김우식;박만우;도병호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.121-128
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    • 2010
  • 저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항에 극대화한 판폭 두께비가 큰 변단면 부재를 사용하고 있다. 게다가, 밀착조임 볼트접합은 고장력 볼트조임에 비하여 공사비 절감과 시공용이성의 장점을 지니고 있다. 한편, 밀착조임 엔드플레이트 접합사용에 다수 장점을 가지고 있음에도 불구하고 구조적 거동 및 해석상의 복잡함이 존재한다. 이에 본 연구에서는 밀착조임 엔드플레이트 접합형 변단면 부재에 대한 실대형 실험을 행하였다. 변수로는 체결 토크치, 재하패턴, 볼트종류, 접합부 파괴형이다. Silva et al.과 AISC(2003)에서 제시한 강성 및 내력식을 이용한 예측결과를 실험결과와 비교하였다.

철골 조립식주택 바닥판 진동 평가에 관한 연구 (A Study on Evaluation of Floor Vibration for Steel Frame Modular Housing)

  • 김종성;조민주;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.104-111
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    • 2016
  • 최근 연구개발이 활발히 이루어지고 있는 철골 조립식주택은 공장에서 생산되고 현장에서 조립되는 건설방식의 특성으로 인해 일반 건축물의 철근콘크리트 바닥판과 같이 일체타설 시공되지 못하게 되며 부재 단면크기 감소 및 경량화 등으로 인해 거주자의 활동에 의한 바닥판의 수직진동 및 처짐이 사용성 평가 측면에서 중요한 문제가 될 수 있다. 따라서 이 연구에서는 대상 조립식주택에서 장변방향 보 중앙에 샛기둥이 설치된 모듈과 설치되지 않은 모듈을 대상으로 실무에서 일반적으로 사용되고 있는 AISC 설계지침서 11의 계산식(이하 AISC 계산식)을 이용하여 바닥판의 진동성능을 평가하고 범용해석프로그램을 이용한 해석결과와 비교를 통해 AISC 계산식의 적용성을 고찰하였다. 이를 토대로 샛기둥이 설치된 모듈의 바닥판에서 AISC 계산식과 해석결과의 오차가 크게 발생되는 구조적 원인을 분석하고 이를 고려하는 방안을 제시하였다. 또한 대상 조립식주택 바닥판에 대한 진동성능 향상방안을 변수로 해석모델을 수립하고 진동응답해석 및 경제성평가를 통해 진동성능과 경제성이 우수한 방안을 제시하였다.

접합 방법에 따른 하지철물 구조물의 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Behavior of Building Hardware with Joint Details)

  • 홍성욱;김승훈;백기열
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.190-198
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    • 2018
  • 리모델링 시장이 커짐에 따라 품질이 우수한 건축물의 내장재 및 외장재들이 개발되고 있다. 개발된 내장재 및 외장재를 건축물의 구조체에 시공하기 위해서 구조체에 하지 철물을 설치하여야 한다. 건축물의 내장재 및 외장재 설치, 데크, 무대 및 마루 등의 시공 시 지지해주는 하부 구조물을 하지철물이라 한다. 하지 철물은 수평재와 수직재를 현장에서 용접 접합을 하여 구조체에 설치하는 방법이 주로 사용되었다. 일반적인 용접접합 방식의 시공은 용접 불씨에 의한 화재 발생으로 인명 및 재산 손실 문제와 전문용접공 부족으로 인한 비전문 용접공 시공에 따른 내구성 저하 문제 등이 발생하고 있다. 하지철물의 시공방법도 안전사고 및 시공의 용이성을 위하여 용접 접합 방법에서 무용접 접합 방법으로 개선되어지고 있다. 이는 화재예방 가설재와 소화장비 및 인원이 불필요하고 볼트조립으로만 시공이 가능하여 인건비 절감과 공기단축이 가능하다. 이에 용접을 사용하지 않는 무용접 하지 트러스 공법을 이용하여 접합부 거동을 실험하여 검증하고자 한다. 또한, 무용접 접합방법으로 시공 시 볼트 체결부분에서 틀어짐 현상이 발생하기도 하여 이를 보완하는 방법으로 각관, 유격방지 브라켓, 파스터, 홈볼트 체결을 통하여 일반 볼트접합인 각관, 화스너, 홈볼트 조립방법에서 좌우간의 틀어짐 현상을 방지하고 부재간의 미끄러짐 현상을 제어할 수 있도록 하는 시스템을 적용하여 접합부의 거동을 평가하고자 한다. 그 결과 무용접 접합방식의 하지철물 골조는 지진하중저항시스템에서 내진등급에 따라 요구되는 허용 층간변위각 0.01~0.02 보다 매우 큰 부재각까지 변형한 것으로 나타나 충분한 변형성능을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

3차원 공간으로 복제된 인간 형상 오브제에 음악과 동기화한 콘텐츠의 매핑 (Mapping of Synchronized Contents with Music to 3 Dimensional Spatial Cloned Human-Object)

  • 배문경;류재하;김상욱
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.620-627
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    • 2014
  • 현시대의 사회적 환경은 디지털화되고 있으며, 미디어의 발전으로 대중들은 아날로그보다 디지털에 익숙해지고 있다. 그러한 사회 구조 속에서 대두되고 있는 미디어아트는 다양한 작업방식 중에서 프로젝션 매핑방식이 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 'Cloned Me' 작품을 바탕으로 프로젝션 매핑 작품 구현 과정에 대해 논하고자 한다. 음악을 가시화한 영상 콘텐츠를 제작하고 철 구조물 위에 프로젝션 매핑으로 영상 콘텐츠를 투사하는 방식으로 작품이 구현된다. 스토리를 담은 오브제를 제작하고 그 위에 프로젝션 매핑 방식으로 영상 콘텐츠를 투사함으로써 기존의 미디어 파사드와 차별성을 가진다. 오브제와 콘텐츠 사이를 연결하는 스토리와 구성이 존재하고 상호보완적 수정이 용이하다는 것이 장점이다. 프로젝션이 투사되는 면이 사각형의 고정된 프레임에서 벗어나 독특한 구조를 이룬다. 복제가 가능한 디지털 기술이 발전한 현시대의상을 반영해주는 작품이라는 점에서 의의를 지닌다.

An experimental study of the behaviour of double sided bolted billet connections in precast concrete frames

  • Gorgun, Halil
    • Steel and Composite Structures
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    • 제29권5호
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    • pp.603-622
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    • 2018
  • Precast concrete structures are erected from individual prefabricated components, which are assembled on-site using different types of connections. In the present design of these structures, beam-to-column connections are assumed pin jointed. Bolted billet beam to-column connections have been used in the precast concrete industry for many years. They have many advantages over other jointing methods in component production, quality control, transportation and assembly. However, there is currently limited information concerning their detailed structural behaviour under vertical loadings. The experimental work has involved the determination of moment-relative rotation relationships for semi-rigid precast concrete connections in full-scale connection tests. The study reported in this paper was undertaken to clarify the behaviour of such connections under symmetrical vertical loadings. A series of full-scale tests was performed on sample column for which the column geometry and bolt arrangements conformed to successful commercial practice. Proprietary hollow core floor slabs were tied to the beams by 2T25 tensile reinforcing bars, which also provide the in-plane continuity across the connections. The contribution of the floor strength and stiffness to the flexural capacity of the joint is currently neglected in the design process for precast concrete frames. The flexural strength of the connections in the double-sided tests was at least 0.93 times the predicted moment of resistance of the composite beam and slab. The secant stiffness of the connections ranged from 0.94 to 1.94 times the flexural stiffness of the attached beam. In general, the double-sided connections were found to be more suited to a semi-rigid design approach than the single sided ones. The behaviour of double sided bolted billet connection test results are presented in this paper. The behaviour of single sided bolted billet connection test results is the subject of another paper.