쏘일네일 보강지반에 전단변형이 발생하면 쏘일네일 주변지반에는 수동토압이 유발되고, 전단변형의 증가는 주변지반의 토압 변화와 쏘일네일의 변형 및 부재력 변화를 야기한다. 본 연구에서는 대형 직접전단시험기를 이용하여 쏘일네일의 수직방향으로 전단변형을 유발하면서 쏘일네일의 전단거동을 실험적으로 분석하였으며, 수치해석을 통해 검증하였다. 전단면에서 이격된 쏘일네일의 정착부 길이(6D, 8D, 10D, 12D) 변화를 변수로 전단시험을 실시하였다. 연구결과, 전단변형의 지속적인 증가는 그라우트의 손상을 유발함을 확인하였으며, 정착부 길이변화에 따른 영향을 확인하였다. 모형시험과 수치해석을 통해 분석된 쏘일네일의 전이길이는 0.2~0.22m로 기존 연구에서 제시한 0.1m보다 크게 증가하였으며, 전단영역은 전단면에서 0.6m까지의 범위로 확인되었다.
이 연구에서는 기존 중공재의 형상을 개선한 거푸집용 중공슬래브를 개발하였고, 개발된 VPS를 활용하여 휨 및 전단 실험을 수행하여 그 성능을 평가하였다. VPS의 휨 성능 실험 결과, FPS 계열 실험체의 경우 항복 하중 값은 FPS-00 실험체 대비 약 97.5%를 나타내고 있어 항복하중 값에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, FNS계열 실험체도 FPS-00 실험체 대비 약 97%를 나타내어 휨 성능에는 중공재에 의한 영향이 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 슬래브 시스템을 VPS로 슬래브 설계에 적용할 때 건축구조기준의 설계식으로 적용하는데 문제가 없을 것으로 판단된다. VPS의 전단 성능 실험 결과, SS-00 실험체 대비 약 92%로 나타나 SS-00 실험체에 비하여 다소 부족한 것으로 나타났다. 이는 전단강도 식이 콘크리트에 의한 전단력과 철근에 의한 전단력의 합으로 표현되는 설계 식에 따라 중공재에 의하여 콘크리트 단면이 삭제되었기 때문인 것으로 판단된다. 하지만, 휨설계와 동일하게 전단설계에 적용되는 구조체의 내력도 최대하중 값을 기준으로 하는 것이 아니라 항복 하중 값을 기준으로 설계에 적용하게 된다.
The equivalent static force procedure and the response spectrum analysis method are widely used for seismic analyses of multi-story buildings. The equivalent static force procedure is one of the most simple but less accurate method in predicting possible seismic response of a structure. The response spectrum analysis method provides more accurate results while it takes much longer computational time. In the response spectrum method, dynamic response of a multi-story building is obtained by combining modal responses through a proper procedure such as SRSS or CQC method. Since all of the analysis results are expressed in absolute values, structural engineers have difficulties to combine them with the results obtained from the static analysis. Design automation is interrupted at this stage because of the difficulty in the decision of the most critical design load. Pseudo-dynamic analysis method proposed in this study provides more accurate seismic analysis results than those of the equivalent static force procedure since the dynamic characteristics of a structure is considered. And the proposed method has an advantage in combination of the analysis results due to gravity loads and seismic loads since the direction of the forces can be considered.
본 연구는 교정용 금속 브라켓에 다양한 방향에서의 복합적인 응력을 가하여 힘의 방향과 적용점에 따른 교정용 브라켓의 결합강도를 비교하고, 브라켓의 유지력을 평가하는데 기준이 되는 최소결합강도의 특성에 대해 알아보고자 시행되었다. 일정 한 표면특성을 갖는 금속봉에 Micro-Loc base, Chessboard base, Non-etched Foil-Mesh base 등 서로 다른 기저 면 형태를 가지는 3가지 종류의 금속 브라켓을 부착시키고, $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ},\;75^{\circ},\;90^{\circ}$의 Peel 결합강도$(_0PBS, \;_{15}PBS,\;_{30}PBS,\;_{45}PBS,\;_{60}PBS,\;_{75}PBS,\;_{90}PBS)$ 및 전단결합강도(SBS)와 인장결합강도(TBS)에 대한 브라켓의 결합강도를 측정하고, 각 브라켓의 기저면 면적을 고려하여 단위면적당 결합강도를 산출하여 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Micro-Loc base와 Chessboard base 및 Non-etched Foil-Mesh base 브라켓 모두에서 전단결합강도(SBS)가 가장 컸다(P<0.01). 2. Peel 응력의 방향 변화에 따른 peel 결합강도(PBS)의 변화양상은 Micro-Loc base와 Chessboard base, Non-etched Foil-Mesh base 브라켓 모두에서 유사하였으며 (p>0.05), peel 응력의 적용 각이 증가할수록 peel 결합강도(PBS)는 감소하였고 $60^{\circ}$에서 최저값을 보였다(p<0.05). 3. Micro-Loc base에서 최저 peel 결합강도$(_{60}PBS)$는 전단결합강도(SBS)의 $29\%$ 수준이었으며, 인장결합강토(TBS)에 대해서는 $52\%$ 수준이었고, Chessboard base에서 최저 Peel bond strength$(_{60}PBS)$는 전단결합강도(SBS)의 $34\%$ 수준이었으며, 인장결합강도(TBS)에 대해서는 $61\%$ 수준이었으며, Non-etched Foil-Mesh base에서 최저 Peel 결합 강도$(_{60}PBS)$는 전단결합강도(SBS)의 $34\%$ 수준이었으며, 인장결합강도(TBS)에 대해서는 $55\%$ 수준이었다. 4. 단위 면적 당 결합강도에 있어서 전단결합강도(SBS)와 인장결합강도(TBS) 및 $75^{\circ}\;와\;90^{\circ}$ peel 결합강도는 Micro-Loc base와 Chessboard base에서 차이 가 없었으며 Non-etched Foil-Mesh base에서 가장 작았고(p<0.05), $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$ peel응력을 적용한 결과 Chessboard base에서 가장 큰 Peel결합강도를, Non-etched Foil-Mesh base에서 가장 작은 결합강도를 보였다(p<0.05).
The bi-material elastic system consisting of the circular hollow cylinder and the infinite elastic medium surrounding this cylinder is considered and it is assumed that on the inner free face of the cylinder a point-located axisymmetric time harmonic force, with respect to the cylinder's axis and which is uniformly distributed in the circumferential direction, acts. The shear-spring type imperfect contact conditions on the interface between the constituents are satisfied. The mathematical formulation of the problem is made within the scope of the exact equations of linear elastodynamics. The focus is on the frequency-response of the interface normal and shear stresses and the influence of the problem parameters, such as the ratio of modulus of elasticity, the ratio of the cylinder thickness to the cylinder radius, and the shear-spring type parameter which characterizes the degree of the contact imperfectness, on these responses. Corresponding numerical results are presented and discussed. In particular, it is established that the character of the influence of the contact imperfection on the frequency response of the interface stresses depends on the values of the vibration frequency of the external forces.
본 연구에서는 수직구의 동적 거동특성 분석을 위하여 지반조건, 입력하중 특성, 하중 방향 등의 주요 인자를 고려하여 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 그 결과로, 다층지반에 시공된 수직구는 하부 단단한 지층이 두꺼울수록 전단력과 휨모멘트가 최대 1.7배 크게 발생되며, 지층이 변화하는 경계면에서 가장 큰 단면력이 발생된다. 또한 입력하중의 주기 특성에 따라 수직구 동적거동은 서로 다르며, 수직구와 주변지반에서의 가속도 증폭 비율은 주변지반에서 최대 3배 이상 크게 나타났다.
In this study, partially restrained beam-column moment joints in the weak-axis direction were examined using three large-scale specimens subject to cyclic loading in order to assess the seismic resistance of the joints of low-rise steel structures and to propose joint details based on the test results. The influence of different number of bolts on the moment joints was thoroughly investigated. It was found that the flexural capacity of the joints in the direction of weak axis was highly dependent on the number of high-tension bolts. In addition, even though the flexural connections subjected to cyclic loading was perfectly designed in accordance with current design codes, severe failure mode such as block shear failure could occur at beam flange. Therefore, to prevent excessive deformation at bolt holes under cyclic loading conditions, the holes in beam flange need to have larger bearing capacity than the required tensile force. In particular, if the thickness of the connecting plate is larger than that of the beam flange, the bearing capacity of the flange should be checked for structural safety.
Hamed, Mostafa A.;Mohamed, Salwa A;Eltaher, Mohamed A.
Steel and Composite Structures
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제34권1호
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pp.75-89
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2020
The current paper illustrates the effect of in-plane varying compressive force on critical buckling loads and buckling modes of sandwich composite laminated beam rested on elastic foundation. To generalize a proposed model, unified higher order shear deformation beam theories are exploited through analysis; those satisfy the parabolic variation of shear across the thickness. Therefore, there is no need for shear correction factor. Winkler and Pasternak elastic foundations are presented to consider the effect of any elastic medium surrounding beam structure. The Hamilton's principle is proposed to derive the equilibrium equations of unified sandwich composite laminated beams. Differential quadrature numerical method (DQNM) is used to discretize the differential equilibrium equations in spatial direction. After that, eigenvalue problem is solved to obtain the buckling loads and associated mode shapes. The proposed model is validated with previous published works and good matching is observed. The numerical results are carried out to show effects of axial load functions, lamination thicknesses, orthotropy and elastic foundation constants on the buckling loads and mode shapes of sandwich composite beam. This model is important in designing of aircrafts and ships when non-uniform compressive load and shear loading is dominated.
이 연구에서는 풍동실험을 이용하여 선박 운송용 컨테이너의 풍력특성을 조사하고, 그 결과를 토대로 컨테이너의 크기 및 중량에 따른 피해발생 풍속을 평가하고자 한다. 실험결과, 컨테이너 폭의 직각방향에 작용하는 평균 풍력계수는 12ft, 20ft, 40ft, 40ft high cube 순으로 증가하는 것으로 나타났으며, 이와 달리 깊이의 직각방향에 작용하는 평균 풍력계수는 40ft high cube, 40ft, 20ft, 12ft 순으로 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 이유는 컨테이너의 풍상면(windward surface)의 모서리에서 박리된 난류의 전단층(shear layer)이 다시 컨테이너의 측면에 재부착(reattachment)되면서 깊이의 직각 방향에 작용하는 평균 풍력계수가 줄어든 것으로 판단된다. 전 풍향에서 컨테이너의 중량에 따른 피해발생 풍속을 평가한 결과, 컨테이너의 전도보다는 활동이 낮은 풍속에서 발생할 수 있음을 알 수 있다. 이때 가장 불리한 컨테이너는 40ft high cube이며, 활동발생 및 전도발생이 일어날 수 있는 풍속은 각각 20.4 m/s와 26.8 m/s으로 평가되었다. 또한 이 연구에서는 컨테이너의 중량과 피해발생 풍속과의 상관을 토대로 컨테이너의 중량에 따른 활동발생 및 전도발생 풍속을 평가할 수 있는 평가식을 제안하였다. 본 연구 결과는 컨테이너의 고박 설치하중평가 및 적재방법 등에 관한 가이드라인 정립에 있어 유용하게 활용될 것으로 판단된다.
수중에서 은밀하게 움직이는 표적을 조기에 탐지하기 위한 선배열센서에 적용되는 통상의 하이드로폰은 표적신호의 크기만 측정할 뿐, 외부에서 들어오는 음향신호의 방향은 파악할 수 없는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 표적으로부터의 음향신호의 크기와 방향을 동시에 탐지할 수 있는 관성형 벡터 하이드로폰의 기본 구성품으로 두께 전단형 진동자를 제안하였다. 외력에 대한 진동자의 출력 전압을 해석할 수 있는 수식을 유도하였으며, PMN-PT 단결정 진동자에 대한 유한요소해석을 통해 수식의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 얻어진 해석 결과는 향후 두께 전단형 진동자로 구성된 관성형 벡터 하이드로폰 설계에 활용될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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