• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.67-76
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• 2011

주각부는 상부의 강구조와 철근콘크리트조 기초의 접합부로써 매우 중요한 부분이다. 현재 국내외 강구조 골조 공사에서 사용되는 주각부의 형식은 크게 구분하여 노출형 주각부 근권형 주각부, 매입형 주각부라고 할 수 있다. 이 중에서 부재의 재사용 및 재활용을 최우선으로 고려한다면 노출형 주각부가 가장 유리하다. 본 연구에서는 이러한 노출형 주각부의 시공 성능 및 역학적 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 형태의 강구조 선형상 노출형 주각부를 개발하고, 구조 성능 평가를 위한 탄소성 재하실험을 수행하였다. 그 결과 개발된 신형상 노출형 주각부는 수평 방향과 수직 방향의 시공 오차를 현장에서 간단히 흡수하여 기존 노출형 주각부의 시공 불량을 사전에 방지함으로써 구조 성능을 발휘한다. 또한 에너지 흡수형 고력볼트를 사용함으로써 변형 성능이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권1호통권74호
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• pp.93-102
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• 2005

기존의 주각부는 보강을 위하여 주각부의 가공에 많은 인력과 시간이 필요하게 되며 용접부가 과다하게 되어 베이스 플레이트에 변형이 발생하여 현장 설치시 앵커볼트와의 조립이 어려운 점등의 문제가 있다. 또한 상부구조의 응력분포와 변형 등을 평가하는 것에 있어서 중요한 의미를 가지는 주각의 고정도는 베이스플레이트의 강성부족, 앵커볼트의 느슨함, 베이스플레이트 하면(下面) 모르타르의 충진불량 등에 의해서 실제 해석상의 완전고정보다는 고정도가 저하된다. 본 연구는 기존의 주각구성 방법을 개선하기 위해 응력의 분포에 따라 베이스 플레이트의 두께조절이 가능한 주강(鑄鋼)을 사용하여 베이스플레이트의 강성을 크게하고, 주각부를 보다 간편하게 구성할 수 있는 방법을 도입하였다. 이러한 주각구성법은 철판을 절단하여 용접하는 기존의 형식을 탈피하여 주각부의 베이스플레이트를 응력의 분포에 맞춰 그 두께를 조절할 수 있는 주강제품으로 제작함으로써 주각부의 가공 및 용접량을 최대한 줄이고 베이스플레이트의 강성을 증대시키며, 응력의 흐름도 명확하게 할 수 있을 뿐만 아니라 시공의 간편성, 품질의 향상을 도모하는 것에 그 목적이 있다. 이러한 주강제 주각부의 개발을 위하여, 기존 주각부와 주강제 주각부에 대한 실험체를 제작하여 반복가력 시험을 통하여 내력과 강성을 파악하고, 피로 시험을 통하여 장기적인 사용성을 확인하였다. 이상의 실험을 통해 주강제 주각부와 기존의 주각부의 구조적 성능을 비교하였을 때 내력과 강성면에서 동등한 성능을 보유하고 있는 것으로 나타났고, 사용하중의 반복가력 평가에서도 주강제 주각부가 안정적인 거동을 하는 것으로 평가되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.253-260
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• 2010

콘크리트충전 강관구조는 구조성능이 우수하고 내화성능 등이 우수하여 점진적으로 현장 적용이 확대되고 있다. 그러나 지금까지 이러한 구조형식에 있어서는 구조부재의 저항능력에 대해 연구가 활발하게 진행되어 왔으나, 기둥의 주각부에 대한 연구가 활발하지 못하여 아직까지 주각부에 대한 응력의 흐름이나 이력 특성에 대해 명확히 규명되어 있지 못하며, 따라서 주각부에 대한 구조설계 시에는 순수 철골구조에서 적용하는 설계방법을 원용하여 설계되고 있다. 본 연구에서는 충전강관 기둥의 주각부에 있어서의 구조적 거동을 규명하기 위하여 실험을 수행하였다. 실험의 주된 변수로는 강관의 주각부 형식과 매립깊이를 변수로 하였으며, 비교를 위하여 순수강관 기둥에 대한 주각부의 실험도 병행하였다. 실험결과 순수강관과 충전강관의 주각부에 있어 구조적 거동의 차이점은 크게 나타나지 않고 있으나, 주각부의 형식에 따른 거동의 차이는 크게 나타나고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권4호
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• pp.269-280
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• 2017

본 연구에서는 기존 소규모 철골조에서 나타나는 현장상세 노출형 주각부와 이를 보완한 상세를 가진 약축방향 주각부에 대한 반복 가력 실험을 통해 다양한 상세를 가진 약축방향 노출형 주각부의 내진성능을 평가하였다. 실험변수는 베이스 플레이트의 두께, 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 그리고 리브 플레이트의 유무이다. 앵커볼트의 부착성능이 주각부 내진성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구에서는 원형강봉과 나사산이 있는 L형 갈고리 앵커볼트를 사용하였다. 실험결과, 앵커볼트의 부착성능과 베이스 플레이트의 항복유무는 주각부의 에너지 소산능력에 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 특히, 베이스 플레이트가 현행 기준에서 제시하고 있는 최소 두께를 만족하더라도 강재 기둥이 소성모멘트에 도달하기 전 베이스 플레이트가 항복할 경우, 주각부의 구조성능이 저하될 수 있는 소지가 있는 것으로 나타났다. 하지만, 현행 구조기준에 따라 접합부 성능을 조사한 결과, 제안된 약축방향 주각부 상세는 부분 강접합으로 가정할 수 있는 것으로 나타났다. 기존의 원형강봉에 비해 부착성능이 우수한 나사산이 있는 L형 갈고리 앵커볼트는 반강접 노출형 주각부에 사용가능할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.217-225
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• 2005

본 연구에서는 축력과 모멘트를 받는 H형강 주각부의 거동에 대해 조사하였다. 주각부의 거동을 분석하기 위하여 유한요소해석법을 이용하였으며 주각부의 해석적 모델을 도출하고자 하였다. 6개의 시험체에 대하여 축력비와 앵커볼트 크기, 베이스플레이트의 두께를 변수로 두고 각각의 거동을 알아보고자 하였으며 H형강 주각부의 실험결과와 유한요소해석결과 그리고 해석적 모델을 상호 비교하였다. 또한 일반적으로 축력과 모멘트를 받는 베이스플레이트의 설계에서 가정하는 지압응력과 유한요소해석에 의한 베이스플레이트의 지압응력의 분포를 비교하였다. 연구결과를 비교한 결과 주각부의 거동을 나타내는 초기강성과 항복하중은 유사하게 나왔으며, 지압응력은 베이스플레이트의 두께가 얇을수록 기둥의 하단에 집중되는 현상을 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.34-45
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• 2017

본 연구에서는 소규모 철골조에 대한 기존 건축물의 접합부 현황조사와 분석을 통해 노출형 주각부에 대한 내진성능을 평가하였다. 총 9개의 주각부에 대한 반복가력 실험을 통해 휨강도, 변형능력, 그리고 초기강성 등이 조사되었다. 실험의 주요 변수는 베이스 플레이트의 두께, 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 앵커볼트 후크의 유무, 그리고 리브 플레이트의 유무이다. 본 실험결과에 의하면, 주각부의 휨거동은 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 그리고 베이스 플레이트의 두께에 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면에, 주각부에 설치된 리브플레이트는 휨강도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 종합적으로 노출형 철골 주각부와 기초부 그리고 앵커볼트 등이 모두 현행 구조기준을 만족한다고 할지라도, 앵커볼트와 기초부 콘크리트 사이의 부착력이 충분하지 않을 경우, 슬립형 거동이 관측되어 개선이 필요한 것으로 파악되었다. 앵커볼트의 매립깊이가 현행 구조기준을 만족하고, 앵커볼트에 후크가 설치된 경우, 노출형 주각부의 초기강성은 주각부가 구속되었을 때의 휨강성 하한값의 약 15% 수준인 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권6호통권67호
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• pp.683-691
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• 2003

최근, 철골구조, 철골 철근콘크리트 구조 및 합성구조의 주각부는 국부적으로 제한된 부분에 큰 집중하중이 작용하고, 이 하중은 베이스 플레이트를 통하여 철근콘크리트 기초에 전달하게 된다. 따라서 철골구조 및 철골 철근콘크리트 구조의 설계에서 큰 축력을 받는 주각부의 지압강도를 정확히 평가하기가 매우 어렵다. 철골주각부는 역학적 특성이 다른 재료의 접합부로 설계 및 시공상 제약을 받게 되고, 응력전달도 매우 복잡하다. 특히, 구조설계시 지압강도의 적절한 평가는 무엇보다 중요하다. 지압강도에 영향을 미치는 요소는 지압응력을 받는 부재의 형태 및 재료, 하중의 작용형태, 지압면에서의 마찰구속력, 철근보강, 건조수축 등 매우 많다. 지압강도에 대한 대부분의 실험 및 연구에서는 중심축력을 받는 주각부에 대한 연구를 수행하였다. 그러나, 실제 철골주각부 설계에서는 일축편심 또는 이축편심축력을 받는 경우가 많이 있다. 본 연구에서는 베이스플레이트에 작용하는 편심축력과 편심거리에 따른 지압강도의 변화 및 실험체의 파괴형태에 대하여 검토하였고, 편심축력 작용시 지압강도 산정방법을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.727-727
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• 2012

최근 제체 설치수심의 대수심화로 인해 직립 케이슨제의 건설이 주를 이루고 있으며, 외곽시설의 경우 평면배치에 의하여 곡면부 구간이 형성된다. 이와 같은 구간에서는 파랑 증폭이 발생할 수 있다. 특히 우각부 구간에서의 파랑증폭에 의한 월파량 산정은 기존 직각으로 입사하는 조건에 대한 월파량 산정 방법과는 다른 해석이 필요하다. 본 연구에서는 직립제 우각부에 대한 월파량 분포를 검토 및 분석하고자 한다. 그림 1과 같이 우각부의 각도를 $10^{\circ}{\sim}30^{\circ}$로 제작했으며, 각각 발생시킨 파랑의 주기는 1.18초, 1.38초, 1.57초, 1.77초, 1.98초, 파고는 7.5cm, 10cm, 12.5cm이다. 또한 그림 2와 같이 각 월파가 일어나는 직립제 모형의 여유고를 7.5cm, 10cm, 12.5cm, 15cm를 적용하였다. 우각부 구간에서 월파의 공간적인 분포를 수리모형 실험을 통하여 검토하였다. 월파의 공간적인 분포를 검토하기 위하여 월파량 영향계수( )를 도입하였다. 우각부가 없는 직각으로 입사하는 조건의 월파량 실험을 통해 그 월파량의 값이 영향계수의 $r_x=1.0$이며, 우각부 중심을 기준으로 구조물을 따라서 공간적인 월파량 영향계수를 산정하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.323-332
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• 2008

본 연구에서는 편심 축 하중을 받는 강구조 주각부의 거동에 대해 실험적 연구와 해석적 연구를 통하여 조사하였다. 실험적 연구는8개의 시험체를 제작하여 실험을 실시하였다. 편심 거리와 베이스 플레이트의 두께를 변수로 하여 각각의 거동을 알아 보고자 하였다. 해석적 연구는 유한요소해석 프로그램인 ANSYS 8.1을 이용하여 베이스플레이트의 지압응력 분포를 해석하였다. 베이스 플레이트의 휨변형도를 비교한 결과 실험 결과와 해석 결과는 비교적 잘 일치함을 보였다. 그러나 해석으로부터 얻은 베이스 플레이트의 지압응력분포는 기존의 설계법에서 가정한 분포와 매우 다르게 나타났으며 지압응력은 편심이 커질수록 기둥의 압축측 플랜지 하단에 집중되는 현상을 보였다. 또한 기존의 주각부 설계법와 AISC의 Steel Design Guide에서 제시하고 있는 베이스 플레이트의 설계법과 해석결과를 비교하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.282-284
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• 2012

해양플랜트의 관심의 증가로 사업의 수요가 많아지고 플랜트 사업이 활발해지고 있다. 플로팅구조물의 상부구조물과 하부구조물간의 발생 할 수 있는 집중응력으로 인한 구조적인 문제를 제기하며, 이 문제를 해결할 수 있는 효율적인 전이보시스템을 제안한다. 전이보시스템이 주각부에 발생하는 집중하중을 분산시키는 효과가 있는지 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 통해 구조해석을 수행한다.