• Steel and Composite Structures
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• 제17권6호
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• pp.851-865
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• 2014

Full penetration welded steel moment-resisting frame (SMRF) structures with welded box sections are widely employed in steel bridges, where a large number of steel bridges have been in operation for over fifty years in Japan. Welding defects such as incomplete penetration at the beam-column connections of these existing SMRF steel bridge piers were observed during inspection. Previous experiments conducted by the authors' team indicate that gusset stiffeners (termed fillets in this study) at the beam-web-to-column-web joint of the beam-column connections may play an important role on the seismic performance of the connections. This paper aims to experimentally study the effect of the fillet radius on seismic performance of the connections with large welding defects. Four specimens with different sizes of fillet radii were loaded under quasi-static incremental cyclic loading, where different load-displacement relations and cracking behaviors were observed. The experimental results show that, as the size of the fillet radius increases, the seismic performance of the connections can be greatly improved.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.189-197
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• 2012

벽식 스틸하우스 벽체의 구조재로 적용되어 오고 있는 박판냉간성형형강 스터드의 경우 열교현상에 의한 단열상의 문제를 가지고 있기 때문에 추가적인 단열재의 사용이 요구된다. 이러한 단열 문제를 해결하기 위하여 웨브에 슬릿이 배치된 냉간성형강 단열스터드가 개발되었다. 그러나 슬릿의 배치로 인하여 단면강도 산정은 대단히 어려운 문제점이 되고 있다. 본 논문에는 단열스터드의 압축강도 및 구조적인 거동에 대한 실험 및 해석적인 연구결과를 기술하였다. 슬릿의 길이, 간격 및 배열형태를 달리하는 세 종류의 단열스터드에 대한 압축실험을 단면의 파괴 시까지 수행하였으며, 실험 및 해석결과에 근거하여 복부에 슬릿이 있는 냉간성형강 스터드에 적용하기 위한 단순한 형태의 강도 산정방법을 제안하였다. 제안된 강도산정법에서는 단열스터드를 등가두께의 슬릿이 없는 일반스터드로 대치하고, 이 등가단면에 직접강도법을 적용하여 단열스터드의 공칭압축강도를 산출한다. 제안된 강도산정방법은 단열스터드 실험결과와 비교하여 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.595-606
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• 2011

본 연구는 기둥-보 접합부의 강성에 따른 철골 모멘트 골조의 동적특성의 차이를 파악하는데 목적이 있다. 6층의 철골 모멘트 골조를 설계하였으며, 접합부는 DWA (Double Web-Angle Connection), TSW (Top-and Seat-Angle Connection with Double Web-Angle), FEMA(SAC-Test Summary No.28, Specimen ID : UCSD-6) 접합부를 사용하였고, 완전강접합부의 동적거동특성과 상호 비교 검토하였다. 반강접 접합부의 회전강성은 Chen 과 Kishi 에 의해 제안된 3매개변수파워모델을 사용하여 구하였다. 접합부의 회전 강성을 보의 강성으로 나누어 상대강성으로 정의하여 사용하였다. 모든 골조에 대하여 비선형 정적해석(push over analysis), 반복하중 해석 및 시간이력해석을 수행하였다. 각 접합부의 강성에 따른 내진거동은 층간변위, 소성힌지 및 이력 에너지 분배의 항목별로 비교 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.561-568
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• 2005

본 논문의 목적은 트러스 인장웨브재의 형상이 정방형 각형강관인 기존 연구(강관웨브형)와 고장력 강봉을 인장웨브재로 사용하기 위해 연결플레이트를 가지는(강봉웨브형) 냉간성형 각형강관 갭 K형 접합부의 거동 비교를 통하여 고장력 강봉 사용의 적정성을 알아보기 위한 것이다. 주관폭두께비가 33.3으로 동일한 강관웨브형 실험체 4개와 강봉웨브형 실험체 8개의 최대내력, 파괴모드, 초기강성, 연성율 등을 비교하였다. 비교 결과, 접합부의 내력은 강관웨브형에서는 압축지관의 선행파괴로 결정되었으며, 강봉웨브형에서는 인장측의 선행파괴로 결정되었다. 무차원화 내력은 동일 폭비에서 강관웨브형이 높게 나타났으며, 폭비 증가에 따른 내력증가현상도 강관웨브형에서 뚜렷하게 나타나고, 강봉웨브형은 일정한 경향이 나타나지 않은 반면에 인장과 압축폭비로 나누어 살펴보면 인장폭비 증가에 따라서는 선형적인 증가현상이 나타남을 알았다. 파괴모드는 강관웨브형의 경우에는 압축지관의 미소 국부좌굴과 인장웨브와 주관 접합면의 소성파괴가 나타났고, 강봉웨브형의 경우는 주관플랜지면 소성변형 후 연결플레이트 용접부위의 파단이 나타났다. 따라서, 강봉웨브형에서 연결 플레이트를 갖는 갭K형 접합부의 경우에는 강관웨브형에 비해 주관의 폭두께비를 낮게 할 필요가 있으며, 폭비도 인장지관과 압축지관과의 관계를 고려하여 결정하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권1호통권74호
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• pp.83-92
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• 2005

본 논문은 압축과 모멘트 조합하중을 받는 냉간성형강 기둥의 내력성능을 평가하는데 목적이 있다. 단면은 춤이 90, 150 mm이고 웨브에 엠보싱이 있는 립 ㄷ형강이다. 부재길이와 단부모멘트비를 변수로 하였고, 편심압축력을 가력하여 총 24개 실물실험을 수행하였다. 미국 AISI와 유럽 EC3 기준의 특징을 체계적으로 분석하였고, 실험결과와 기준 산정결과를 비교하였다. 두 기준 모두 합리적임을 알 수 있었다.

• 산업기술연구
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• 제1권
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• pp.9-16
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• 1981

In the steel Structural design, buckling is the main factor to determine size, particularly in compression member. Buckling may sometimes occur in the form of wrinkles in thin elements, such as webs, flanges, and other parts that make up a section. This phenomenon is called local buckling. The strength of the steel and the rigidity of the frame are considerably deteriorated by the local buckling. The specimens used for this experiments, H-Shape Steel beams composed by fillet-welding, are dessified classified into two groups, ie one for web test and another for flange fest. The aim of this study is to define the influences by the local bucking on the vesisting forces, deformation and the phenomena of the internal forces in the section, and to collect the basic data for design of steel beams.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.257-266
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• 2009

다이아그리드 노드의 지진 및 바람에 의한 반복하중에 대한 구조성능을 해석적으로 평가하는 것은 용접특성의 반영이 어려워서 한계가 있다. 이 연구에서는 횡하중을 받는 다이아그리드 노드의 구조거동을 알아보기 위해 다이아그리드의 노드부를 축소한 모형을 이용해 실험을 수행했다. 실험체는 총 5개이며 실험의 변수는 각 부분의 용접방법, 측면스티프너와 가새 웨브의 겹침길이이다. 한쪽 대각가새에는 인장력을, 다른쪽 대각가새에는 압축력을 가하는 반복가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 주요 파괴 원인은 축력과, 방향이 상이한 두 힘의 합력으로 인한 부가적 모멘트에 의한 작용으로 나타났다. 인장력에 의해서 가새 부재의 플랜지가 파단하였고, 압축력에 의해서 가새 플랜지의 국부좌굴이 일어났다. 또한 겹침길이와 용접타입은 초기 강성, 항복 내력 및 에너지 흡수능력에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.357-365
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• 2011

저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항을 극대화 한 판폭두께비가 큰 변단면 부재를 이용한 PEB시스템을 사용하고 있다. 과다한 외력에 의해 PEB시스템의 붕괴에 대한 안정성을 파악하기 위해서는 변단면 부재의 좌굴거동에 관한 실험 및 해석적 예측은 중요하다. 이에 본 연구에서는 변단면의 판폭(춤)두께비(d/t)와 변단면비를 주요 변수로 한 변단면 부재에 대한 실대형 실험을 행하였다. 현행 설계기준, 수정된 Yoda 모델을 이용한 소성힌지해석 및 유한요소해석으로 예측한 초기강성, 내력 및 모멘트-회전각관계에 대해서 실험결과와 비교하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.76-84
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• 2011

건축물 화재는 인명과 재산피해가 동시에 유발될 수 있는 인위 재해이며, 피해의 최소화하기 위해서는 건축물 설계단계부터 화재안전에 관한 요구사항 특히 내화성능을 충족해야만 한다. 강구조물에서의 보부재는 수평하중 전달과 바닥하중을 축부재로 전달하는 주요 구조부재이며, 주로 H형강으로 시공되고 있다. H형강의 내화성능은 내화피복 시공에 의해서 만족되고 있으나, 구조성능과 내화성능을 동시에 향상시킬 수 있는 콘크리트 충전 보부재의 내화성능에 관한 연구 그리고 작용 하중비에 따른 내화성능 연구는 미진한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 H형강 보부재와 H형강 웨브에 보통강도 및 고강도 콘크리트가 충전된 H형강 보부재를 대상으로 내화성능과 하중비에 따른 한계온도 자료를 확보하여 향후 성능적 내화설계의 기초자료로 활용하고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제3권4호
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• pp.261-275
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• 2003

Truss members built-up with double angles back-to-back have monosymmetric cross-section and twisting always accompanies flexion upon the onset of buckling about the axis of symmetry. Approximate formulae for calculating the buckling capacity are presented in this paper for routine design purpose. For a member susceptible only to flexural buckling, its optimal cross-section should consist of slender plate elements so as to get larger radius of gyration. But, occurrence of twisting changes the situation owing to the weakness of thin plates in resisting torsion. Criteria for limiting the leg slenderness are discussed herein. Truss web members in compression are usually considered as hinged at both ends for out-of-plane buckling. In case one (or both) end of member is not supported laterally by bracing member, its adjoining members have to provide an elastic support of adequate stiffness in order not to underdesign the member. The stiffness provided by either compression or tension chords in different cases is analyzed, and the effect of initial crookedness of compression chord is taken into account. Formulae are presented to compute the required stiffness of chord member and to determine the effective length factor for inadequately constrained compressive diagonals.