• Title/Summary/Keyword: 강재 프레임

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Assessment of Structural Performance of Transparent Noise Barrier Consisting of Steel-FRP Composite Frame (강재-FRP 합성단면 프레임 투명방음판 구조성능 평가)

  • Lee, Dae-Yong;Kim, Jin-Kook;Kim, Sang-Ki
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.956-959
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    • 2007
  • 기존 투명방음판용 알루미늄 프레임의 구조적 단점을 보완할 수 있는 강재-FRP(Fiber Reinforced Plastic) 합성단면 구조재를 개발하였으며, 아울러 조립이 간편하고 외부 충격에 의해 쉽게 분리가 되지 않는 삽입형 수평재-수직재 코너연결부 상세를 개발하였다. 개발된 강재-FRP 합성단면 구조재와 코너연결재를 결합하여 프레임을 형성하고 그 사이에 투명패널을 삽입함으로써 길이 4m, 높이 1m 투명방음판 시작품을 완성하였으며, 이렇게 완성된 투명방음판 시작품을 대상으로 KS 4770-1 구조성능 평가시험을 수행하였다. 한국도로공사 교량부 시험하중에 대해 설계된 강재-FRP 합성단면 프레임 투명방음판의 구조성능 평가결과, FRP 의 추가적인 구조강성 증가 효과로 인해 한국도로공사 교량부 시험하중을 약간 상회하는 KS 2 호 등급시험하중까지도 만족시키고 있음을 확인할 수 있었다.

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Seismic Behavior of 3-Story Steel Frame Structures Subjected to Ground Motions (지진동을 받는 3층 강재 프레임 구조물의 지진 거동)

  • Hu, Jongwan;Cha, Youngwook
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.28 no.6
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    • pp.383-394
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    • 2016
  • This study is intended to predict the seismic behavior of the down-scaled 3-story steel frame structures subjected to the real ground motion, and evaluate their structural damage through advanced finite element (FE) analysis results. The FE frame models are designed by considering the effect of the soft story. In addition, the effect of structural asymmetry is also taken into consideration during the nonlinear dynamic analyses. After observing the analysis results, it is reconfirmed that the damage of the steel frame building under the ground motion should be governed by the soft story column rather than the structural mass asymmetry.

Static Experiment of Reinforced Concrete Frame Retrofitted with Steel Damper System (강재댐퍼시스템으로 내진보강된 철근콘크리트 골조의 정적가력실험)

  • Baek, Eun Rim;Lee, Sang Ho;Oh, Sang Hoon;Kim, Jae Bong
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.90-90
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    • 2011
  • 최근 전 세계적으로 지진의 발생 빈도가 증가하며 그 규모도 점차 커지는 경향을 보이고 있다. 대형지진의 발생 시 저층 구조물의 붕괴로 인한 인명 및 사회, 경제적 피해가 두드러짐에 따라 기존 저층 구조물의 내진보강기법에 관한 연구가 활발히 진행 중인 추세이다. 우리나라의 경우 강도증가형 내진보강공법이 주를 이루고 있어 다양한 내진보강기법의 개발 및 적용이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진입력하중 저감형 내진보강기법으로서 강재댐퍼시스템을 제안하여 구조적 성능을 파악하고, 이를 적용한 보강 실험체와 비보강 실험체를 제작하여 정적가력실험을 통하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 강재댐퍼시스템은 입력에너지를 소산시키는 내부의 슬릿형 댐퍼와 이를 지지하는 기둥 및 외부 프레임으로 구성되며, 내부 댐퍼는 먼저 항복하여 에너지를 소산시키기 위하여 지지기둥 및 프레임에 사용된 강재보다 강성 및 강도가 적게 계획되었다. 강재댐퍼의 성능실험 결과, 비교적 안정적 거동을 하며, 강성과 강도 및 에너지 흡수능력이 우수하게 나타났다. 보강 및 비보강 실험체의 골조는 기존 학교 건축물의 표준도면을 기준으로 하여 골조의 일부를 대상으로 60% 축소율을 적용하여 계획하였으며, 보강 실험체는 미리 제작된 강재댐퍼시스템을 골조 내에 설치하여 에폭시 주입법으로 부착시공 하였다. 보강 및 비보강 골조 실험체의 정적가력 실험결과 비보강 실험체는 기둥의 휨 항복 후 변형의 증가에 따라 휨 및 전단 균열이 증가하면서 최종적으로 기둥이 전단파괴 되었으며, 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 기둥 및 보의 균열이 적고, 골조에 골고루 분포되어 파괴 규모가 감소하였다. 최대 강도면에서 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 약 3.4배 우수하였으며, 초기강성은 약 7배 가량 유리한 것으로 평가되어 제안된 강재댐퍼시스템이 강도면에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 두 실험체의 기둥 주근 및 띠철근의 변형률을 비교한 결과, 비보강 실험체는 대부분의 철근이 항복하여 큰 변형을 일으킨 반면, 보강실험체에서는 철근의 항복현상이 나타나지 않았고 댐퍼가 항복을 하면서 큰 변형을 일으켰다. 이를 통해 지진하중 입력 시 댐퍼에서 입력 에너지를 흡수하여 큰 하중을 부담하며, 기존의 구조부재에는 입력 에너지가 낮아 손상이 보다 적게 발생함을 확인하였다.

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Dynamic Characteristics of Space Framed Structures by Using Nonlinear Transient Analysis (비선형 과도해석을 이용한 스페이스 프레임 구조물의 동적특성)

  • Son, Jin Hee;Kim, Joo-Woo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.28 no.6
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    • pp.395-402
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    • 2016
  • Space frame structures considering the components such as forms, layers, grids, etc. are possible to form a large space without interior columns. Here, steels having the yield strengths of 210 MPa to 450 MPa are generally used. The high strength steel (i.e., yield strength of 690 MPa) having suitable weldability, aseismicity and economics have been recently developed. In this paper, the high strength steel is applied to the space frame structures in order to analytically find out their transient responses considering the material and geometric nonlinearities. For various circular dome types of space frame structures, the modal analysis and nonlinear transient analysis are carried out using nonlinear three dimensional finite element analysis.

Effect of Different Energy Frames on the Impact Velocity of Strain Energy Frame Impact Machine (에너지 프레임 종류에 따른 변형에너지 프레임 충격시험장치의 충격속도)

  • PARK, Seung Hun;PARK, Jun Kil;TRAN, Tuan Kiet;KIM, Dong Joo
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.27 no.4
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    • pp.363-375
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    • 2015
  • This research investigated the effects of diameter and material of energy frame on the impact velocity or strain rate of Strain Energy Frame Impact Machine (SEFIM). The impact speed of SEFIM have been clearly affected by changing the diameter and material of the energy frame. The reduced diameter of the energy frame clearly increased the impact velocity owing to the higher strain at the moment of coupler breakage. And, titanium alloy energy frame produced the fastest speed of impact among three materials including steel, aluminum and titanium alloys because titanium alloy has faster wave velocity than steel. But, aluminium energy frame was broken during impact tests. In addition, the tensile stress versus strain response of high performance fiber reinforced cementitious composites at higher and wider strain rates between 10 and 72 /sec was successfully obtained by using four different energy frames.

Performance Evaluation of the Floor Impact Sound Insulation in Steel Framed Modular House (강재프레임 모듈러주택의 바닥충격음 성능평가)

  • Chun, Young-Soo;Bang, Jong-Dae;Kim, Gap-Deug;Yoo, Song-Lee
    • Land and Housing Review
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    • v.5 no.2
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    • pp.81-89
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    • 2014
  • This paper presents various attempts to secure the floor impact sound insulation performance on the dry floor system of steel framed modular house that lately attracted domestic attention. Test results show that in the condition of using dry floor system of D31(D32), the light-weight impact noise performance records the top level in the floor impact sound insulation performance grading system. the heavy-weight floor impact noise performance meets the minimum sound level limit in the floor impact sound insulation performance grading system that enacted regulation on housing construction standards.

Probabilistic Nonlinear Analysis of Semi-Rigid Frames Considering Random Elastic Modulus (탄성계수 불확실성을 고려한 반강접 프레임 구조의 확률적 비선형 거동 해석)

  • Kim, Dae Young;Noh, Hyuk Chun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.26 no.3
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    • pp.191-198
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    • 2013
  • In this paper, the effects of uncertain material constant on the nonlinear behavior of steel frames with semi-rigid joints are examined. As to the probabilistic model, a normal distribution is assumed to simulate the uncertain elastic modulus of steel material. A nonlinear structural analysis program, which can consider both semi-rigidity in joints of the steel frames and uncertainty in the material constant, is developed. Including the geometric, material and connection nonlinearites which are the parameters of nonlinear behavior of steel frames, probabilistic analysis is conducted based on the Monte-Carlo simulation. In the probabilistic analyses, we consider the three different cases for random variables. The deterministic analysis results are shown to be in good agreement with those of the previous research results in the literature. As to the probabilistic analyses, it is observed that the coefficient of variation(COV) of displacements increases as the loading increases, and that the values of COV are dependent on the structural features of the frames.

Selection of Optimal Process Parameters for Al/Steel Joining Using a MPW (전자기 펄스 용접을 이용한 Al/Steel 접합시 최적의 공정변수 선정)

  • Shim, Ji-Yeon;Kang, Bong-Yong;Kim, Ill-Soo;Lee, Kwang-Jin;Kim, In-Ju
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.47-47
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    • 2010
  • 지구온난화의 심화로 사회적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 $CO_2$ 배기가스 및 연비와 직결되어 있는 자동차 중량 절감의 중요성이 강조됨에 따라 차체 경량화 기술은 환경 친화적인 자동차 개발의 핵심기술로 연구되고 있다. 그러나 충돌보호 장치 및 편의장치의 증가로 차체 중량은 지속적으로 증가하고 있어 차체 중량을 혁신적으로 절감할 수 있는 초경량 차체기술이 요구된다. 차체 경량화 방법으로 기존 강재를 알루미늄재로 대체하는 방안이 연구되고 있으며, 일부 해외 고급 차종에서 알루미늄재를 이용한 스페이스 프레임 및 부품 개발을 검토 적용 중이다. 그러나 알루미늄 단일재 사용은 안전성등에서 요구 성능을 만족시키기 어렵기 때문에 강재와 알루미늄재의 적절한 사용이 필요하다. 이를 위하여 강재와 알루미늄간 이종접합부가 발생하며 이를 위한 적정 공정 개발이 필요하다. 전자기 펄스 용접(MPW)은 고상접합의 한 종류로서 고전류를 순간적으로 방전하여 발생된 고에너지를 통하여 접합이 이루어진다. 이러한 고에너지는 외부재의 전 자기적 성질에 의하여 에너지량이 결정되므로 외부재의 전도도(conductivity)는 매우 중요하며 이러한 이유로 Aluminum 1xxx계 중심의 전자기 펄스 용접 공정이 연구되었다. 그러나 자동차 스페이스 프레임 및 드라이브 샤프트등과 같은 부품에 알루미늄재를 적용하기 위해서는 일정 강도를 확보할 수 있는 6xxx계의 관련 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 고품질의 접합부 확보를 위한 1xxx계와 6xxx의 최적의 공정변수(충전전압, 외부재와 내부재 사이의 간격, 외부재 두께)를 도출하였다. 이를 위하여 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 접합 후 누수시험을 통하여 접합부의 품질을 검토하였다.

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Seismic Resisting Capacity Enhancement by S Type Strut Steel Damper Strengthening (S형 스트럿 강재 댐퍼 보강에 의한 RC 골조의 내진성능 향상)

  • Lee, Hyun-Ho
    • Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction
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    • v.34 no.4
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    • pp.43-50
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    • 2018
  • The purpose of this study is to improve the seismic performance of RC framed buildings such as piloti buildings and school facilities. For this purpose, a half size RC frame specimen (SFD) was made and the inside of frame was reinforced with steel frame and S type strut steel damper. The experimental results are compared with those of the previous studies under the same conditions. The comparative specimens are non-reinforced specimen (BF) and damper reinforced specimen (AFD) that confined the column with an aramid sheet. As a result of comparing the maximum strength, stiffness degradation and energy dissipation capacity, SFD specimen was evaluated to be better than comparative specimens. According to the experimental results and FE analysis results, it was confirmed that the shear deformation was concentrated in the steel damper. And it was showed that cracks were concentrated at the upper and lower ends of the strut of the S type damper, and the final failure was observed at struts. From this, it was verified that the steel damper appropriately dissipates energy due to the lateral load.