• 제목/요약/키워드: tensile bars

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Microstructure and Consolidation of Gas Atomized Al-Si Powder

  • Hong, S.J.;Lee, M.K.;Rhee, C.K.;Chun, B.S.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.994-995
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    • 2006
  • The microstructure of the extruded Al-20Si bars showed a homogeneous distribution of eutectic Si and primary Si particles embedded in the Al matrix. The grain size of ${\alpha}-Al$ varied from 150 to 600 nm and the size of the eutectic Si and primary Si in the extruded bars was about 100 - 200 nm. The room temperature tensile strength of the alloy with a powder size $<26{\mu}m$ was 322 MPa, while for the coarser powder ($45-106{\mu}m$) it was 230 MPa. With decreasing powder size from $45-106{\mu}m$ to $<26{\mu}m$, the specific wear of all the alloys decreased significantly at all sliding speeds due to the higher strength achieved by ultrafine-grained constituent phases. The fracture mechanism of failure in tension testing and wear testing was also studied.

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Column-loss response of RC beam-column sub-assemblages with different bar-cutoff patterns

  • Tsai, Meng-Hao;Lua, Jun-Kai;Huang, Bo-Hong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제49권6호
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    • pp.775-792
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    • 2014
  • Static loading tests were carried out in this study to investigate the effect of bar cutoff on the resistance of RC beam-column sub-assemblages under column loss. Two specimens were designed with continuous main reinforcement. Four others were designed with different types of bar cutoff in the mid-span and/or the beam-end regions. Compressive arch and tensile catenary responses of the specimens under gravitational loading were compared. Test results indicated that those specimens with approximately equal moment strength at the beam ends had similar peak loading resistance in the compressive arch phase but varied resistance degradation in the transition phase because of bar cutoff. The compressive bars terminated at one-third span could help to mitigate the degradation although they had minor contribution to the catenary action. Among those cutoff patterns, the K-type cutoff presented the best strength enhancement. It revealed that it is better to extend the steel bars beyond the mid-span before cutoff for the two-span beams bridging over a column vulnerable to sudden failure. For general cutoff patterns dominated by gravitational and seismic designs, they may be appropriately modified to minimize the influence of bar cutoff on the progressive collapse resistance.

진공가스분무한 AZ31+1%MM합금 분말 압출재의 기계적 성질 (Mechanical Properties of Extruded Bars of Gas Atomized AZ31+1wt%MM Alloy Powders)

  • 김연욱;도달현
    • 한국주조공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.110-115
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    • 2000
  • In this study, the powders of Mg-3wt%Al-1wt%Zn-1wt%MM alloy were produced under vacuum condition by the inert gas atomization and the rapidly solidified powders were consolidated by the vacuum hot extrusion. Then the structural change of powders during extrusion was investigated. The effects of misch metal addition to AZ31 on mechanical properties of extruded bars were also examined. During extrusion of the rapidly solidified powders, their dendrite structure was broken into fragments and remained as grains of 2 ${\mu}m$ size in extruded bar. The Mg-Al-Ce intermetallic compounds formed in the interdendritic regions of powders were broken finely, too. The yield stress, tensile strength and ductility obtained in as-extruded Mg-3wt%Al-1wt%Zn-1wt%MM alloy were ${\sigma}_{0.2}=325$ MPa, ${\sigma}_{T.S.}=417$ MPa and ${\varepsilon}=16.8%$. All of these improvements on mechanical properties result from the refined micostructure and second-phase dispersions.

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철근대용 FRP 복합재에 삽입된 FBG 센서의 변형률에 관한 연구 (FBG Optical Fiber Sensors Embedded in Fiber Reinforced Polymer Composite Reinforcing Bars)

  • 김명세;조형식;조성규;윤재준;백현덕;김기수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.124-133
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    • 2007
  • 본 연구에서는 섬유 광학의 감지 장치 중 하나인 FBG 센서 및 시스템에 관하여 검토하였다. FBG 센서의 문제는 매우 가늘고 약하다는 것이다. 이를 위해 충격과 같은 외부의 요인으로부터 FBG 센서를 보호할 수 있는 방법을 다각적으로 모색하였다. 철근을 대체할 수 있는 FRP 복합재에 FBG 센서를 삽입하여 실험을 실시하여 그 결과를 검토하였으며, 삽입되기 전의 자연스러운 Fiber 상태와 비교 분석하였다. 이 연구에서 철근 대용 복합재료에 삽입된 FBG 센서는 기존의 삽입되지 않은 일반 광섬유센서와 비교 시, 복합재료의 보강효과에 의해 최대 변형률이 기존보다 크게 나타났으며, 내구성 측면에서도 좋은 성능을 발휘할 것으로 예상된다.

PVA 섬유보강 황토 콘크리트에 대한 GFRP 보강근의 부착성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Bond Characteristic of GFRP Bars in PVA Fiber Reinforced Activated Hwangtoh Concrete)

  • 박미래;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.134-141
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    • 2017
  • 시멘트 생산 과정에서 생성되는 이산화탄소 배출량을 감소시키기 위하여 시멘트를 대체할 수 있는 건축 재료 개발에 많은 연구가 진행되어왔다. 시멘트 대체재로 사용될 수 있는 활성 황토는 $850^{\circ}C$에서 소성 과정을 거쳐 제작된다. Poly-Vinyl Alcohol(PVA) 섬유와 GFRP 보강근은 활성 황토 콘크리트의 균열 문제를 해결하기 위하여 사용된다. 본 논문은 PVA 섬유 보강 활성 황토 콘크리트에 대하여 인발 하중에 따른 GFRP 보강근의 부착 성능을 평가하기 위한 실험 연구를 나타내고 있다. 실험 결과, 황토가 치환된 PVA 보강 및 무보강 실험체들의 평균 부착 응력 계수가 2.27~2.48로 나타났으며, 부착 응력 계수가 PVA 섬유 보강 유무 및 황토 치환율에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 그리고 부착 길이가 길어질수록 부착 강도는 저하되었다.

이방성 섬유강화폴리머 보강근의 콘크리트 피복두께에 대한 해석적 연구 (Analytical Study on Concrete Cover Thickness of Anisotropic FRP Bar)

  • 이성태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.58-66
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    • 2022
  • 이 연구에서는 FRP 보강근과 콘크리트의 횡방향 열팽창 거동이 콘크리트 피복두께에 미치는 영향을 살펴보기 위해 온도 20℃를 기준으로 -70℃~80℃까지 변화시켜가며, 콘크리트의 거동을 해석적으로 검토하였다. 이를 위해 서로 다른 FRP 보강근의 지름과 피복 두께를 가지는 FRP 보강근 콘크리트를 대상으로 이론적 탄성해석과 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 그 결과, 음의 온도차이에서는 콘크리트가 압축을 받아 이론적 변형율 결과와 유한요소결과가 유사하였지만, 양의 온도차이에서는 콘크리트에 인장응력이 발생하고 더 나아가 균열이 발생하여 이론적 결과보다 1.2~1.4 배 큰 변형률을 나타내었다. 또한 FRP 보강근의 지름과 콘크리트의 피복두께 비(c/db)가 균열의 발생과 밀접한 연관이 있으며, 보강근의 지름에 비하여 피복두께가 부족할 경우 균열이 발생하여 구조물의 사용성이 저하되었다. FRP 보강근의 횡방향 열팽창계수는 콘크리트보다 3배 이상 크기 때문에, 설계 시 이에 대한 고려가 필요하다고 판단되었다.

SMA 강봉으로 체결된 T-stub의 에너지소산능력 (Energy Dissipation Capacity of the T-stub Fastened by SMA bars)

  • 양재근;백민창;이재윤;이형동
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.231-240
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    • 2014
  • 축방향 인장력을 받는 T-stub은 T-stub과 긴결재의 재료적 물성 특성, T-stub의 기하학적 형상, 긴결재의 직경과 체결력 등의 변화에 의하여 상이한 거동특성을 나타낸다. 이러한 변화의 영향으로 T-stub은 T-stub 플랜지의 휨항복 후 소성파괴, T-stub 필릿부의 휨항복과 긴결재 파단, 긴결재의 파단 등과 같은 세 가지 파괴양상을 나타낸다. 일반적으로 T-stub 플랜지의 두께가 얇고 긴결재의 게이지 거리가 긴 T-stub은 플랜지의 휨항복 후 소성화에 의하여 T-stub 플랜지의 두께가 두껍고 긴결재의 게이지 거리가 짧은 T-stub보다 에너지소산능력이 우수하다. 이 연구는 T-stub 체결에 사용된 긴결재가 T-stub의 에너지소산능력에 미치는 영향을 파악하기 위하여 3차원 비선형 유한요소 해석을 진행하였다. T-stub 해석모델의 긴결재로는 F10T-M20 고장력볼트와 ${\varnothing}19.05mm$(3/4inch)인 SMA 강봉을 모델링하였고, T-stub의 기하학적 형상은 T-stub 필릿부의 휨항복과 긴결재 파단의 파괴를 나타내도록 선택하였다.

SM45C와 SCM4의 마찰용접 및 피로특성에 관한 연구 (A Study on Friction Welding of SM45C to SCM4 Steel Bars and the Fatigue Properties)

  • 오세규;김부안;김선진;남상훈
    • 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.

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SHCC와 특수 보강근으로 보강된 철근콘크리트 보의 휨 성능 실험 (Flexural Experiments on Reinforced Concrete Beams Strengthened with SHCC and Special Reinforcements)

  • 현창진;서지석;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.46-53
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    • 2023
  • 이 논문에서는 고인성 시멘트 복합체 SHCC와 함께 일반 철근, 초고강도 철근, FRP 보강근으로 보강된 3종류의 철근콘크리트 보(SHCC-RB, SHCC-SB, SHCC-FRP)의 휨 성능을 평가하기 위하여 보 실험체를 제작하고, 4점 재하 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과, SHCC로 보강된 모든 실험체가 다수의 미세 균열이 발생하면서 휨 균열 폭이 100 ㎛ 이하로 제어되는 특성을 나타내었다. 이는 1축 인장 하에서 인장변형경화 특성을 보이며, 다중 미세균열 특성을 보이는 SHCC의 재료적 성질에 기인하는 것으로 판단된다. 실험체 SHCC-FRP는 실험체 SHCC-RB에 비하여 초기균열하중과 항복 휨모멘트강도가 낮은 반면, SHCC-FRP의 최대 휨모멘트강도는 SHCC-RC에 비하여 우수하게 나타났는데, 이는 FRP 보강근의 인장강도가 일반 철근에 비하여 더 높기 때문이다. 보 실험체 SHCC-SB의 초기균열 하중은 SHCC-RB와 유사하였으나, 항복 휨모멘트강도 및 최대 휨모멘트강도 측면에서는 SHCC-SB가 가장 우수한 것으로 평가되었다. SHCC와 초고강도 철근을 RC보의 보강에 활용하면 작은 단면적의 추가 배근으로도 효과적인 보강이 가능할 수 것으로 판단된다.

철근콘크리트 바닥판 평면확장 공법에 대한 연구 (Study on the Extension of Reinforced Concrete Slabs)

  • 김진평;김상식;최광호;전병갑;이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.321-330
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    • 2006
  • 노후화된 철근콘크리트 공동주택을 리모델링할 경우에 거주성의 향상을 위하여 기존 바닥판에 새로운 바닥판을 신설하여 기존 건물의 평면을 확장시키는 경우가 많다. 새로운 바닥판이 기존 바닥판에 연결될 경우에 두 바닥판의 접합 방법에 따라서 힘의 흐름이 달라진다. 이 연구에서는 8개의 부분 실험체와 24개의 전체 실험체를 제작하여 3종류의 강절점으로 연결된 바닥판 접합부의 파괴모드와 내력을 실험적으로 평가하였다. 실험체의 주요변수는 강절점 접합방식, 철근의 묻힘 깊이(0, 50, 60, 100, 120mm), 묻힘 길이(100, 200, 300mm), 철근의 배근 간격(150, 200, 300, 450mm)이다. 실험에서 강절점으로 연결된 바닥판의 휨내력은 일체화된 바닥판의 철근항복시의 내력과 유사하였다.