• 제목/요약/키워드: Built-Up beam

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Study on the flexural behavior of corroded built-up cold-formed thin-walled steel beams

  • Zhang, Zongxing;Xu, Shanhua;Li, Han;Li, Rou;Nie, Biao
    • Steel and Composite Structures
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    • 제37권3호
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    • pp.353-369
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    • 2020
  • Eight cold-formed thin-walled steel beams were performed to investigate the effect of corrosion damage on the flexural behavior of steel beams. The relationships between failure modes or load-displacement curves and corrosion degree of steel beams were investigated. A series of parametric analysis with more than forty finite element models were also performed with different corrosion degrees, types and locations. The results showed that the reduction of cross-section thickness as well as corrosion pits on the surface would lead to a decline in the stiffness and flexural capacity of steel beams, and gradually intensified with the corrosion degree. The yield load, ultimate load and critical buckling load of the corroded specimen IV-B46-4 decreased by 22.2%, 26% and 45%, respectively. The failure modes of steel beams changed from strength failure to stability failure or brittle fracture with the corrosion degree increasing. In addition, thickness damage and corrosion pits at different locations caused the degradation of flexural capacity, the worst of which was the thickness damage of compression zone. Finally, the method for calculating flexural capacity of corroded cold-formed thin-walled steel beams was also proposed based on experimental investigation and numerical analysis results.

한국과 홍콩의 공동주택 친환경 인증제도의 비교분석 연구 (A Comparison Study of the Green Building Certification Systems for Multifamily Housing between South Korea and Hong Kong)

  • 김성화;이재훈;김민영
    • 한국주거학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.1-10
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    • 2015
  • In line with the recent public concern on the environmental issues in building industry, there has been a rise in demand for a healthy, sustainable housing environment in South Korea. In order to achieve a healthy environment in residential buildings, considerable efforts have been made in a wide range of sectors. Among others, the development of the certification schemes to promote environment-friendly planning and building construction is remarkable. In urban South Korea, recently built houses tend to be significantly high-rise, high-density buildings. Global warming has brought about drastic climate change and continued to increase the average annual temperature year by year. These changes should be well reflected on the government's implementation of the building environmental assessment system. For guidance, therefore, this study looks to the case of Hong Kong which is well known for high-density housing development and subtropical climate conditions. It compares the features of the green building certification schemes for newly developed multifamily housing in two regions, namely HK-BEAM in Hong Kong and G-SEED in South Korea. Based on the findings, it argues that the G-SEED implementor should have expanded roles in providing training programs and follow-up services in collaboration with the certification authorities. It is also argued that G-SEED professionals should be involved in the early stages of design processes, and training programs and licence systems to produce green building professionals should be developed. Finally, it points out that the assessment indicators should be more detailed and diversified.

크리깅 근사모델 모델을 이용한 LMTT 이동체의 구조최적설계 (Structural Optimization for LMTT-Mover Using the Kriging Based Approximation Model)

  • 이권희;박형욱;한동섭;한근조
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.385-390
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    • 2005
  • LMTT(Linear Motor-based Transfer Technology)는 항만 자동화를 위한 수평 이송 시스템이며, 셔틀카(shuttle car)와 격자구조의 레일에 부착된 스테이터 모듈(stator module)로 구성된 PLMSL(Permanent Magnetic Linear Synchronous Motor)에 의해 구동된다. 본 논문에서는 LMTT시스템 부품인 이동체(mover)의 경량화를 위하여 직교배열표 및 크리깅 방법을 이용하여 최적설계를 수행한다. 설계변수로는 가로빔, 세로빔, 휠빔의 두께와 높이 방향의 치수를 결정하는 형상변수를 포함시켰다. 목적함수로는 중량, 제한조건 함수로는 안전율이 고려된 응력으로 설정하였다. 본 연구에서 제시된 방법으로 구한 최적해를 민감도기반 최적설계로 구해진 최적해와 비교, 검토하였다.

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조립형 무용접 좌굴방지재로 보강된 역V형 가새의 변형성능 (Deformation Capacity of Inverted V-Type Brace Strengthened by Built-up Non-welded Buckling Restraint Element)

  • 김선희;문지영;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.261-271
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    • 2015
  • 철골 중심 가새 골조는 최소의 물량으로 건물의 횡력에 대한 저항력을 확보할 수 있는 매우 효과적인 시스템이다. 본 논문에서는 기 설치된 H형 가새를 무 용접 냉간 성형보강재로 보강하여 휨-좌굴을 억제하고 인장력과 압축력에 동일한 강도를 확보하는 보강안에 대한 연구를 진행하였다. 역 V형 가새 골조에 설치된 H형가 새의 보강방안으로 선행연구의 보강재를 약축 보강형으로 변경하여 보강방안을 제시하고 부재실험, 부재변수해석, 골조실험을 통해 구조성능을 평가하였다. 보강된 가새는 AISC기준을 만족하였다. 이를 통해 보강으로 골조내 가새의 불 균형력에 의한 보의 파괴가 방지될 것으로 기대된다.

선택적 레이저 용융법으로 제조한 316L 스테인리스강의 기계적 이방성에 미치는 기공의 영향 (Effect of Porosity on Mechanical Anisotropy of 316L Austenitic Stainless Steel Additively Manufactured by Selective Laser Melting)

  • 박정민;전진명;김정기;성유진;박순홍;김형섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.475-481
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    • 2018
  • Selective laser melting (SLM), a type of additive manufacturing (AM) technology, leads a global manufacturing trend by enabling the design of geometrically complex products with topology optimization for optimized performance. Using this method, three-dimensional (3D) computer-aided design (CAD) data components can be built up directly in a layer-by-layer fashion using a high-energy laser beam for the selective melting and rapid solidification of thin layers of metallic powders. Although there are considerable expectations that this novel process will overcome many traditional manufacturing process limits, some issues still exist in applying the SLM process to diverse metallic materials, particularly regarding the formation of porosity. This is a major processing-induced phenomenon, and frequently observed in almost all SLM-processed metallic components. In this study, we investigate the mechanical anisotropy of SLM-produced 316L stainless steel based on microstructural factors and highly-oriented porosity. Tensile tests are performed to investigate the microstructure and porosity effects on mechanical anisotropy in terms of both strength and ductility.

낙엽송 소경각재의 종접합 성능평가 (Longitudinal Bonding Strength Performance Evaluation of Larch Lumber)

  • 이인환;박주현;송다빈;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제46권1호
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    • pp.85-92
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    • 2018
  • 소경각재를 이용한 소경각재 적층목을 기둥-보 목조건축 구조재로 이용하기 위해선 장대재 제작이 가능하여야 한다. 본 연구에서는 낙엽송 소경각재의 종접합 성능평가를 실시하였다. 시험편들은 종접합 방법에 따라 6가지 형상으로 제작하였으며 인장 및 휨 강도시험으로 종접합성능을 검토하였다. 종접합 접합부의 인장시험에서 Lap 시험편의 인장강도는 Double Lap 시험편보다 양호하였으며, Scarf 시험편의 인장강도는 Hooked scarf 시험편보다 양호하였다. Rod 시험편의 인장강도는 3.6 MPa로 가장 양호하였다. 종접합 접합부의 휨 시험결과 봉형 GFRP를 삽입 접착한 시험편들은 평균 29 MPa의 휨 파괴계수가 측정되었으며, 타 접합부 시험편들은 11 MPa 이하의 휨 파괴계수 값이 관찰되었다. 봉형 GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic)를 삽입 접착한 시험편들은 인성파괴가 관찰되었고 나머지 시험편들은 취성파괴가 발생하였다. Rod + Lap 시험편의 평균 휨 파괴계수가 30.5 MPa로 종접합한 시험편 중 가장 양호한 성능을 발휘하였다. Rod + Lap 시험편의 휨 강도는 종접합하지 않은 대조군 시험편 휨 파괴계수의 66%에 해당되었다. 낙엽송 소경각재 종접합 방법으로 봉형 GFRP 삽입 접착이 가장 유효한 강도를 나타내는 것을 확인하였다.

Experimental investigation on flexural behaviour of HSS stud connected steel-concrete composite girders

  • Prakash, Amar;Anandavalli, N.;Madheswaran, C.K.;Lakshmanan, N.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제13권3호
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    • pp.239-258
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    • 2012
  • In this paper, experimental investigations on high strength steel (HSS) stud connected steel-concrete composite (SCC) girders to understand the effect of shear connector density on their flexural behaviour is presented. SCC girder specimens were designed for three different shear capacities (100%, 85%, and 70%), by varying the number of stud connectors in the shear span. Three SCC girder specimens were tested under monotonic/quasi-static loading, while three similar girder specimens were subjected to non-reversal cyclic loading under simply supported end conditions. Details of casting the specimens, experimental set-up, and method of testing, instrumentation for the measurement of deflection, interface-slip and strain are discussed. It is found that SCC girder specimen designed for full shear capacity exhibits interface slip for loads beyond 25% of the ultimate load capacity. Specimens with lesser degree of shear connection show lower values of load at initiation of slip. Very good ductility is exhibited by all the HSS stud connected SCC girder specimens. It is observed that the ultimate moment of resistance as well as ductility gets reduced for HSS stud connected SCC girder with reduction in stud shear connector density. Efficiency factor indicating the effectiveness of high strength stud connectors in resisting interface forces is estimated to be 0.8 from the analysis. Failure mode is primarily flexure with fracturing of stud connectors and characterised by flexural cracking and crushing of concrete at top in the pure bending region. Local buckling in the top flange of steel beam was also observed at the loads near to failure, which is influenced by spacing of studs and top flange thickness of rolled steel section. One of the recommendations is that the ultimate load capacity can be limited to 1.5 times the plastic moment capacity of the section such that the post peak load reduction is kept within limits. Load-deflection behaviour for monotonic tests compared well with the envelope of load-deflection curves for cyclic tests. It is concluded from the experimental investigations that use of HSS studs will reduce their numbers for given loading, which is advantageous in case of long spans. Buckling of top flange of rolled section is observed at failure stage. Provision of lips in the top flange is suggested to avoid this buckling. This is possible in case of longer spans, where normally built-up sections are used.

사인형 주름웨브보의 이산화 최적구조설계 (Discrete Optimum Design of Sinusoidal Corrugated Web Girder)

  • 손수덕;유미나;이승재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.671-682
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    • 2012
  • 박스형 거더나 박공형 철골조 프레임에서 주름웨브보의 사용은 최근 많이 늘어가고 있다. 그 이유는 얇은 주름웨브보를 사용함으로서 압연형강이나 용접을 이용한 조립보에 비해 중량을 크게 줄일 수 있으며, 박판의 좌굴은 주름이 막아줄 수 있기 때문이다. 자동생산기술의 향상으로 인해 주름웨브를 가진 단위 부재를 양산할 수 있게 되어 적용분야가 확장되고 있으며, 주름웨브보의 부재 제원을 고려한 최적설계의 구현이 필요하게 된다. 이를 위해 본 논문에서는 주름웨브보의 생산부재 데이터를 고려한 이산화 최적구조설계 프로그램을 개발하여 집중하중과 등분포하중을 받는 주름웨브 단순보에 대해 적용하였다. 최소중량을 목적함수로, 세장비, 응력 및 처짐을 제약조건으로 채택하고, 전역최소값을 탐색하기 위해서 유전자 알고리즘을 채택하였으며, 생산부재의 번호를 불연속설계변수로 이용하였다. 최종적으로 해석설계의 검증을 위해서 이산화 최적설계 결과를 연속일 때의 결과와 비교하였으며, 최적단면 특성에 대해 분석하였다.

Characteristics of InGaAs/GaAs/AlGaAs Double Barrier Quantum Well Infrared Photodetectors

  • 박민수;김호성;양현덕;송진동;김상혁;윤예슬;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.324-325
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    • 2014
  • Quantum wells infrared photodetectors (QWIPs) have been used to detect infrared radiations through the principle based on the localized stated in quantum wells (QWs) [1]. The mature III-V compound semiconductor technology used to fabricate these devices results in much lower costs, larger array sizes, higher pixel operability, and better uniformity than those achievable with competing technologies such as HgCdTe. Especially, GaAs/AlGaAs QWIPs have been extensively used for large focal plane arrays (FPAs) of infrared imaging system. However, the research efforts for increasing sensitivity and operating temperature of the QWIPs still have pursued. The modification of heterostructures [2] and the various fabrications for preventing polarization selection rule [3] were suggested. In order to enhance optical performances of the QWIPs, double barrier quantum well (DBQW) structures will be introduced as the absorption layers for the suggested QWIPs. The DBWQ structure is an adequate solution for photodetectors working in the mid-wavelength infrared (MWIR) region and broadens the responsivity spectrum [4]. In this study, InGaAs/GaAs/AlGaAs double barrier quantum well infrared photodetectors (DB-QWIPs) are successfully fabricated and characterized. The heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIPs are grown by molecular beam epitaxy (MBE) system. Photoluminescence (PL) spectroscopy is used to examine the heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIP. The mesa-type DB-QWIPs (Area : $2mm{\times}2mm$) are fabricated by conventional optical lithography and wet etching process and Ni/Ge/Au ohmic contacts were evaporated onto the top and bottom layers. The dark current are measured at different temperatures and the temperature and applied bias dependence of the intersubband photocurrents are studied by using Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) system equipped with cryostat. The photovoltaic behavior of the DB-QWIPs can be observed up to 120 K due to the generated built-in electric field caused from the asymmetric heterostructures of the DB-QWIPs. The fabricated DB-QWIPs exhibit spectral photoresponses at wavelengths range from 3 to $7{\mu}m$. Grating structure formed on the window surface of the DB-QWIP will induce the enhancement of optical responses.

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매천별업(梅川別業) 퇴수정원림(退修亭園林)의 의미경관론적 해석 (Interpretation on the Theory of a Meaning Landscape in Maechun-Byulup Toesu-jeong Wonlim)

  • 이현우;김재식;신상섭;노재현
    • 한국전통조경학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.22-32
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    • 2011
  • 남원시 산내면 대정리에 위치한 조선 후기 퇴관(退官) 선비의 장구지소(杖屨之所) 매천별업 퇴수정원림의 조영요소와 이곳에 투영된 작정의도 및 의미경관적 요소의 추적을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 퇴수정원림은 매천 박치기가 퇴관 후 은거를 위해 1870년 조영한 별서형 누정원림으로, 별업 경영의 면모를 기록한 '퇴수정기(退修亭記), 반선대기(伴仙臺記), 반선대10영(伴仙臺十詠), 퇴수정상량문(退修亭上樑文), 퇴수정원운병소서(退修亭原韻幷小序) 그리고 기타 현판과 주련 등의 기문에서는 조영자와 별업 조영의지 및 자연친화적 산수경영의 의도가 읽혀진다. 퇴수정원림의 공간구성 체계는 '퇴수정권역, 관선재권역, 계정권역' 등 세 권역으로 대별되며, 원림 주변에 새겨진 '매천별업(梅川別業) 반선대(伴仙臺) 심진암(尋眞巖) 야박담(夜泊潭)' 등의 암각서는 원림의 영역성을 규정하는 동시에 원림 작정과 관련한 다양한 의미경관적 요소로 작용하고 있다. 또한 유상하며 곡수연회를 베푼 곡수유거(曲水流渠)의 조탁 흔적은 문화경관으로서의 별업의 의미를 한층 강화시켜 주고 있다. 더불어 '반선대기'와 '퇴수정원운'의 반선대10영 등의 시문에서는 공간의 의미부여 및 자연 관조를 통해 신선지향적 별업원림(別業園林)을 구축하고자 했던 매천 박치기의 조경가적 면모가 읽혀질 뿐 아니라 귀거래(歸去來)하여 퇴수(退修)하는 은사지소(隱士之所)이자 풍류지처(風流之處)로서의 현학적 의미경관 요소들이 추출된다. 퇴수정원림의 현존 식물상 및 주요 식생요소는 후원에 펼쳐진 송림을 비롯하여 느티나무, 산벚나무, 살구나무 그리고 물가 쪽으로 굽은 소나무 등이 파악되는데, 도입종인 미류나무와 퇴수정 전면으로의 경관 조망에 장애가 되는 일부 수종을 제외하고는 대부분 자연에 의탁하여 이루어진 천연적 경관 면모를 보여준다.