• 제목/요약/키워드: various steel sections

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API 2W Gr.60 강재적용 K-Joint 구조의 피로성능평가 (Fatigue Behavior of K-Joint Structure for API 2W Gr.60 Steel)

  • 임성우;장인화;조철희;박관규
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.217-222
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    • 2006
  • Large-scale model tests of welded tubular K-joints were carried out to observe the fatigue behavior of API 2W Gr.60 steel produced by POSCO. The fatigue crack behaviors for various loading conditions were measured and investigated around the critical joint sections. The experimental results have been verified with numerical approaches and also compared with the IIW, DnV RP-C203 and API RP 2A-WSD design curves. The hot spot stress method was applied in the study. The SCF factor for tubular K-joint was also obtained.

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Experimental evaluation on the seismic performance of high strength thin-walled composite members accounting for sectional aspect ratio effect

  • Hsu, H.L.;Juang, J.L.;Luo, K.T.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제9권4호
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    • pp.367-380
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    • 2009
  • This study focuses on the experimental evaluation of the flexural-torsional performance of high strength thin-walled composite members. A series of tests on composite members with various sectional aspect ratios subjected to eccentric cyclic loads were conducted. Test results show that the composite member's torsional strength could be approximated using a series of linear segments and evaluated using the superposition of the component steel and reinforced concrete responses. It is also validated from the tests that the strength deterioration of members subjected to combined loads is closely related to the aspect ratios of the sections. An interaction expression between the bending and torsion for high strength thin-walled composite members is proposed for engineering practice references.

Computationally Efficient and Accurate Simulation of Cyclic Behavior for Rectangular HSS Braces

  • Lee, Chang Seok;Sung, Min Soo;Han, Sang Whan;Jee, Hyun Woo
    • 국제강구조저널
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    • 제18권4호
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    • pp.1125-1138
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    • 2018
  • During earthquakes, braces behave in complex manners because of the asymmetric response nature of their responses in tension and compression. Hollow structural sections (HSS) have been popularly used for braces due to their sectional efficiency in compression. The purpose of this study is to accurately simulate the cyclic behavior of rectangular HSS braces using a computationally efficient numerical model. A conceptually efficient and simple physical theory model is used as a basis model. To improve the accuracy of the model, cyclic beam growth and buckling load, as well as the incidences of local buckling and brace fracture are estimated using empirical equations obtained from regression analyses using test data on rectangular HSS braces. The accuracy of the proposed model is verified by comparing actual and simulated cyclic curves of brace specimens with various slenderness and width-to-thickness ratios.

HSB 고성능 강재를 적용한 강합성 I-거더 정모멘트에 대한 휨저항강도 및 연성비 (Flexural Resistance and Ductility Ratio of Composite Hybrid I-Girder using HSB High Performance Steel in Positive Bending)

  • 최동호;임지훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.205-217
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    • 2014
  • 본 연구에서는 인장 플랜지에 HSB 고성능 강재를 적용한 강합성 복합단면 I-거더의 정모멘트에 대한 휨저항강도 및 연성 요구조건을 검토하였다. AASHTO LRFD 설계기준에서 강합성 거더의 정모멘트에 대한 공칭 휨저항강도 및 연성 요구조건은 소성모멘트와 소성 중립축을 이용하여 규정하고 있으며, 이때 소성모멘트와 소성중립축은 일반 강재에 대하여 유도된 값이다, 하지만 응력-변형률 거동에서 일반강재와 다르게 HSB 고성능 강재의 소성영역은 명확히 정의될 수 없다. 따라서 고성능 강재의 이상화된 응력-변형률 곡선을 통해 고성능 강재의 소성영역을 가정하여 소성모멘트를 정의하였으며, 다양한 치수를 갖는 임의의 단면에 대하여 수행된 수치 해석의 결과를 통해 인장 플랜지에 HSB 고성능 강재를 적용한 강합성 복합단면 I-거더의 연성 요구조건 및 공칭 휨저항강도 산정식을 제안하였다.

절곡 강판을 이용한 AU합성보 덮개형 강재앵커의 전단성능 평가 (Shear Capacity Evaluation of Steel Plate Anchors Using Folded Steel Plate in AU-composite Beam)

  • 임환택;최병정
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.389-400
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    • 2017
  • U형 합성보를 근간으로 층고절감과 공기단축을 위하여 경제적이고 효율적인 새로운 형상의 AU합성보를 연구하였다. 그러나 U형 단면의 특성상 상부가 개방되어 폭 고정을 위한 별도의 철물이 필요하며 U형 단면과 콘크리트 사이의 합성을 위하여 수평전단력에 대한 저항체가 필요하다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 A형의 덮개형 강재앵커를 개발하였다. 본 연구에서는 A형의 덮개형 강재앵커에 대한 직접전단실험을 수행하고 수평전단력에 의한 내력을 평가하였다. 덮개형 강재앵커는 적용되는 데크플레이트의 형상에 따라 연속형과 단속형으로 구분하였다. 실험 결과, 연속형의 경우 스터드 앵커와 동일한 구조적 거동으로 강도와 변위가 스터드 앵커 이상으로 발휘하여 스터드앵커와 동일하게 평가할 수 있다. 단속형의 경우는 직접전단실험과 단순모델의 유한요해석을 통해 폭-높이비가 증가할수록 전단강도가 감소하였다. 이에 따라 스터드앵커의 전단강도식을 개선하여 성능평가식을 제안하였다.

상자형 복부판의 좌굴 거동에 관한 연구 (A Study on the Buckling Behavior of the Web of Box Girders)

  • 이상우;권영봉
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권1호통권30호
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    • pp.37-49
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    • 1997
  • The buckling behavior of the web of steel girders are largely dependent on the size and the location of stiffeners and the restraining effect of top and bottom flanges. Elastic and inelastic buckling analyses based or the Spline Finite Strip Method were executed to study the stiffening effect of the longitudinal stiffener on the web of box girders and to find how the top and bottom flanges had effects on the web, where geometric boundary conditions were limited by both hinged, both fixed and the flange sections. The basic assumption for the longitudinal end boundary conditions was that the vertical stiffeners had the rigidity enough to force nil deflection line on the web panel so that the junction line between web and vertical stiffener was assumed to be hinged boundary conditions. The provisions on the longitudinal stiffener of the plate and box girders of the Korean Standard Highway Bridge Specifications(1995) and AASHTO Specifications(1994 LRFD) were compared with the results obtained numerically for the various longitudinal stiffener size of box girders. Simple equations and design curves for the longitudinal stiffener of the web were proposed for the practical use.

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Stiffening schemes for CFS built-up I-beams with large global imperfections: Capacity and behaviour

  • Dar, M. Adil;Anbarasu M.;Dar, A.R.;Islam, Naqeeb Ul;Ghowsi, Ahmad Fayeq;Carvalho, Hermes
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권4호
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    • pp.447-458
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    • 2022
  • Cold-formed steel (CFS) sections are thin-walled, therefore, more susceptible to different types of geometric imperfections. Global type of geometric imperfections has a significant impact on the load-carrying capacity of flexural members. This paper reports an experimental study that discusses the influence of global imperfections on the flexural response of CFS built-up I-beams composed of two lipped channels, with simply supported ends, under four-point loading. Global imperfections of magnitude over eight times the maximum permissible ones were induced in the specimens, leading to their distress. Using various simple stiffening schemes, the capacity and stiffness of the distressed specimens were improvised. The performance comparisons were made based on the maximum loads resisted, flexural stiffnesses offered, and failure modes experienced by the specimens. As experimental data on such distressed specimens are currently lacking in the literature, the test results of the present study will provide the necessary data needed by future researchers to numerically extend this study further, which will help in the development of necessary design guidelines for the same. The stiffening schemes significantly improved the structural efficiency of distressed specimens in terms of strength and stiffness, by over 60%. As a result, an effective and time-saving solution to such realistic structural engineering problems is given.

경량형강 지붕트러스 앵커부의 거동 (The Behavior of Anchor Connections of Cold-Formed Steel Roof Truss)

  • 권영봉;강승원;정현석;최영현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.519-529
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    • 2003
  • 최근에 스틸하우스나 고층아파트 지붕에 경량형강 지붕트러스의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 현재 지붕트러스와 하부구조의 앵커 접합부의 설계는 거의 경험에 의존하는 실정이다. 본 논문에서는 냉간성형형강 지붕트러스 앵커 접합부의 구조적인 거동에 관한 실험적인 연구를 서술하였다. 트러스부재와 접합철물은 스크류로 접합하였으며, 하부구조의 구조재료에 따라 시공성 및 구조적인 성능이 우수한 단순한 형태의 접합철물을 사용하여 철근콘크리트구조인 경우 케미컬 앵커볼트 그리고 강구조인 경우는 용접 및 DX-Pin을 사용하여 하부구조와 연결하였다. 다양한 접합부 형태에 대한 인발실험을 수향하여 접합부의 강도 및 강성을 측정하였으며, 이를 AISI시방서(1996) AISC시방서(1989)규정에 근거한 설계강도와 비교하였다. 또한 스크류 연결부의 최대전단강도식을 제안하여 실험결과와 비교하였다.

탄소섬유쉬트로 보강한 고강도 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 휨내력에 관한 연구 (Flexural strength of high-strength concrete filled steel tube columns strengthened by carbon fiber sheets)

  • 박재우;홍영균;홍기섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.21-28
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    • 2008
  • CFT(Concrete Filled Steel Tube)기둥은 부재의 합성효과와 경제적인 측면 때문에 최근 고층건물 시공 시 널리 쓰이고 있다. 그러나 기존의 연구문헌을 살펴보면 CFT 기둥은 강관의 항복이후 강관의 일정지점에 국부좌굴이 생기는 단점을 지니고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 예상 국부좌굴부위를 탄소섬유쉬트로 보강하여 국부좌굴을 방지하거나 지연시키는 TR-CFT (Transversely Reinforced Concrete Filled Steel Tube) 기둥에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 사용한 TR-CFT기둥의 실험을 수행하였으며 휨내력에 대한 해석을 수행한 결과 실험값과 해석값이 잘 일치하였다. 또한 기존의 ACI 318 설계법은 강관내부에서 발생하는 콘크리트에 대한 구속효과를 고려하지 않아 저평가가 되어있음을 알 수 있었다.

Stability limit state design of box sections supporting mining and process facilities

  • Bedair, Osama
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제39권5호
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    • pp.643-659
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    • 2011
  • The design of box girders requires the determinations the buckling stress of the flange and the webs. Existing design equations available in codes of practice ignore the interactions between the box girder components. The paper illustrates the influence of the geometric interaction on the buckling stress of box girders. Generalized equations are first derived in terms of the web the flange geometric properties. Industrial examples are then presented showing the variation of the flange buckling stress for various stiffening configurations. The influence of the flange/web proportions on the buckling stress of box girder components is also highlighted. It is shown that buckling strength of the flange is largely affected by the restraints imposed by the webs or attached diaphragms. Graphs are presented showing various limiting states of box girders. These graphs are useful to use in practice in order to achieve economical and efficient design of box girders and rationally predict local buckling stress.