• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.246-249
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• 2004

When MWK (Multiaxial Warp Knitted Fabric) composites are applied for the structures, the connections of each component using mechanical fastening is needed. The local contact between the bolted joint and the composite laminates may induce high stress concentration or breakdown in the laminates for the mechanical joints. There for, it is strongly required to study the characteristics of mechanically joints of MWK composite laminates. In this study, stress analysis near the hole boundary of MWK composite laminate is conducted with various geometric factors under different loadings. In the case of multi-pin loaded MWK composite laminates, the results show that the types of loadings and geometric factors of mechanical joints have a significant influence on the joint performances.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권3호
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• pp.307-321
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• 2006

This paper is concerned with the behaviour of steel and concrete composite joints subjected to reversal of loading. Three cruciform composite joint specimens and one bare steel joint specimen were tested so that one side of the beam-to-column connection was under negative moment and another side under positive moment. The steelwork beam-to-column connections were made of bolted end plate with an extended haunch section. Composite slabs employing metal decking were used for all the composite joint specimens. The moment-rotation relationships for the joints were obtained experimentally. Details of the experimental observations and results were reported.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.683-690
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• 2002

본 연구에서는 국내에 적용된 강바닥판의 데크플레이트와 종리브 현장 연결 스캘럽부의 구조상세를 검토하고 실험체를 제작하여 정적재하실험 및 피로실험을 실시하였다. 또한 FEM 해석을 통하여 스캘럽 길이, 스캘럽 곡률반경, 데크플레이트 두께 등과 같은 매개변수가 종리브 스캘럽부의 응력에 미치는 영향을 살펴보았으며, 이를 통하여 스캘럽부에 대한 S-N선도를 추정하였다. 피로실험을 수행한 결과, 낮은 응력수준에서는 스캘럽부에서 피로균열이 발생하였고, 높은 응력수준에서는 핸드홀 덮개판의 파괴 후에 종리브의 갑작스런 파괴가 일어났다. 피로실험결과를 JSSC 피로등급과 Shigley와 Juvinall이 제안한 방법에 의한 피로강도와 비교검토한 결과, 데크플레이트와 종리브 현장연결 스캘럽부는 규정된 피로등급를 만족하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권6호
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• pp.681-690
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• 2018

This paper highlights results of some experimental work that deals with strengthening of bolted shear joints in thin-walled ferrocement structure where steel wires, bent into U-shape are considered as simple inserts around the bolt hole. The parameters investigated include the number of layers of wire mesh, edge distance of bolt hole, size and location of the inserts. Test results have shown that for small edge distance, failure occurred either in cleavage or shearing mode, and the strength of the joint increased with an increase in the edge distance. This continued up to an upper limit set by either tension or bearing failure. The experimental study further revealed that for a given edge distance the strength of a joint can significantly be enhanced by using U-inserts. The equations developed for predicting joint strength in ferrocement composites can also be modified to include the effects of the inserts with a good level of accuracy.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.279-288
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• 2008

본 논문에서는 압축력을 받는 고장력 볼트 마찰이음부의 미끄러짐 거동을 3차원 유한요소 해석 및 실험을 통하여 규명하였다. 모재의 두께가 고장력 불트이음부에 끼치는 영향을 미끄러짐 하중, 볼트의 변형 및 파괴하중과의 관계와 함께 파악하였다. 초기 미끄러짐 하중 이후의 볼트의 강성을 고려한 이음부의 거동 모델을 제시하고 유한요소해석 및 실험을 통하여 비교, 분석하였다. 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS에서 지원되는 고체요소를 사용하여 해석모델을 작성하였고 모재 사이의 마찰 및 미끄러짐이 발생한 이후 볼트와 모재 사이의 마찰 등을 고려하였다. 기존의 문헌에 제시된 여러 가지 강재의 응력-변형도 관계를 적용하였으며 미끄러짐 변위와 볼트 주변의 축응력들을 비교하였다. 모재의 두께가 볼트의 직경보다 작은 경우에는 압축력에 의한 휨좌굴에 시험체에 발생하였고 모재의 두께가 볼트 직경보다 두꺼운 경우에는 볼트의 전단파괴가 이음부의 극한강도를 나타냄을 파악하였다.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.91-98
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• 2013

복합재 이중-겹침 볼트 체결부의 파손을 예측하기 위해 손상계수를 고려한 강성저하 방법과 Hashin의 3차원 파손판정식에 근거한 3차원 유한요소해석 방법을 제안하였다. 기지 혹은 면내(In-plane) 전단 손상을 고려하기 위해 손상변수를 이용하는 Ladeveze 이론을 섬유방향 강성저하와 연계하여 사용하였고, 수지 압축/전단, 수지 인장/전단, 섬유압축, 섬유 인장 등 4가지 파손모드를 고려하였다. 상업용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 마찰력과 볼트 체결력을 고려하였고, 강성저하모델 처리를 위해 ABAQUS의 사용자 정의 부프로그램을 이용하였다. 제안된 유한요소해석 방법을 검증하기 위해 복합재 이중겹침 볼트 체결부 시험 결과와 파손강도를 비교한 결과 7~16% 오차를 보임을 확인하였다.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1639-1653
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• 2018

Bolted connections are suitable due to high quality prefabrication in the factory and erection in the workplace. Prefabrication and modularization cause high speed of erection and fabrication, high quality and quick return of investment. Their technical hitches transportation can be removed by prefabrication of joints and small fabrication of components. Box-columns are suitable members for bolted structures such as welded steel structures with moment frames in two directions etc., but their continual fabrication in multi-story buildings and performing the internal continuity plate in them will cause some practical dilemmas. The details of the proposal technique introduced here, is to remove such problems from the box columns. Besides, some other advantages include new prefabricated bolted beam-to-column connections referred to BBCC. This connection is a set of plates joined to columns, beams, support, and bolts. For a better understanding of its fabrication and erection techniques, two connection and one structural maquettes are made. The present work aims to study the cyclic behavior of connection numerically. To verify the accuracy of model, a similar tested connection was modelled. Its verification was then made through comparison with test results. The behavior of connection was evaluated for an exterior connection using three different support shapes. The effects of support shapes on rigidity, ductility, rotation capacity, maximum strength, four rad rotation strength were compared to those of the AISC seismic provision requirements. It was found that single beams support has all the AISC seismic provision requirements for special moment frames with and without a continuity plate, and box with continuity plate is the best support in the BBCC connection.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.421-430
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• 1997

본 연구에서는 숏브라스트한 후 무기징크 페인트로 도장한 무기징크면, 연마면, 흑피면에 대하여 정적 및 피로시험을 수행하여 기존의 연구결과와 비교평가함으로써 마찰면의 표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 정적 및 피로거동을 규명하고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 일련의 정적 및 피로시험을 실시하고 토크관리법의 타당성 평가, 미끄러짐계수의 도출, 도입축력의 감소률 규명, 피로강도의 평가, 마찰면의 압축력 분포 조사 등을 수행하였다. 본 실험결과와 기존 연구자들의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과 볼트의 설계축력 도입을 위한 토크관리법은 타당하며, 시간경과 및 반복하중의 작용에 따른 축력감소율을 고려할 때 설계축력의 110%로 초기축력을 도입하도록 규정한 시방서 기준은 적합한 것으로 평가되었다. 시간경과에 따른 도입축력의 초기감소율은 경과시간의 상용로그에 비례하는 것으로 나타났으며, 도입직후 약 20시간이 경과하면 일정한 값으로 수렴되고 있음을 알 수 있었고 이들은 마찰면의 표면조도와는 상관관계가 없는 것으로 평가되었다. 미끄러짐계수는 연마면, 무기징크프라이머 도포면, 흑피면 순으로 크게 나타났으며 미끄러짐하중은 도입축력에 크게 좌우되나 도입축력이 크면 마찰면의 표면조도의 손상으로 인하여 미끄러짐계수가 작아져 도입축력과 미끄러짐하중 사이에는 선형적 비례관계가 성립되지 않음을 알 수 있었다. 마찰면의 압축력 분포를 조사한 결과 내측볼트 주변의 마찰면적이 외측볼트 주변보다 응력방향에 있어서 더 넓게 분포하고 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 외측볼트로부터 마찰접합에서 지압접합으로 천이되고 있는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권4호
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• pp.1-8
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• 2001

본 실험은 강판삽입형에 드리프트 핀, 볼트를 이용한 2가지 형태의 접합부의 강도 특성을 검토하였다. 하중 방향은 섬유평행방향 하중 (0도 하중)과 섬유직교방향 하중 (90도 하중)을 가하여 하중방향의 차이 및 접합구에 따른 강도 특성을 비교하였다. 소나무재의 강판 삽입의 드리프트 핀, 볼트 인장형 전단강도 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 같은 단거리의 섬유평행방향 하중시 최대하중은 접합구의 직경이 증가함에 따라 증가되는 경향을 보였으며, 90도 하중인 경우 드라프트핀, 볼트 접합부는 2가지 접합구 직경(10 mm, 12 mm)에서 모든 소나무 시편이 할렬파괴 되었다. 2. 하중-변형 곡선의 초기 직선영역을 나타내는 직선과 접합구 직경의 5% 만큼을 횡축의 정방향으로 평행 이동시킨 접합부의 항복하중(Py)과 최대 하중비의 증가 정도는 0도 하중의 경우가 높고, 볼트의 접합에서 높았다. 또한 세장비가 증가될수록 높은 경향을 나타냈다. 3 항복 추정식으로 구한 항복하중과 실험값에서 5% 차감한 항복하중은 볼트 접합부에 비해 드리프트 핀 접합부가 추정치와 실험치가 잘 일치되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권4호
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• pp.703-713
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• 2001

Mechanical joints such as bolted or riveted joints are widely used in structural components and the reliable determination of the stress intensity factors for corner cracks in mechanical joints is needed to evaluate the safety and fatigue life. This paper analyzes the mixed-mode stress intensity factors of surface and deepest points for quarter elliptical corner cracks in mechanical joints by weight function method and the coefficients included in weight function are determined by finite element analyses for reference loadings. The extended form of the weight function method for two-dimensional mixed-mode to three-dimensional is presented and the number of terms in weight function is determined by comparing the results for the different number of terms. The amount of clearance is an important factor in evaluating the severity of elliptical corner cracks in mechanical joints and even horizontal crack normal to the applied load is under mixed-mode in the case that clearance exists.