• 제목/요약/키워드: Built-up Beam

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Experimental and numerical assessment of beam-column connection in steel moment-resisting frames with built-up double-I column

  • Dehghan, Seyed Mehdi;Najafgholipour, Mohammad Amir;Ziarati, Seyed Mohsen;Mehrpour, Mohammad Reza
    • Steel and Composite Structures
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    • 제26권3호
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    • pp.315-328
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    • 2018
  • Built-up Double-I (BD-I) columns consist of two hot rolled IPE sections and two cover plates which are welded by fillet welds. In Iran, this type of column is commonly used in braced frames with simple connections and sometimes in low-rise Moment Resisting Frames (MRF) with Welded Flange Plate (WFP) beam-column detailing. To evaluate the seismic performance of WFP connection of I-beam to BD-I column, traditional and modified exterior MRF connections were tested subjected to cyclic prescribed loading of AISC. Test results indicate that the traditional connection does not achieve the intended behavior while the modified connection can moderately meet the requirements of MRF connection. The numerical models of the connections were developed in ABAQUS finite element software and validated with the test results. For this purpose, moment-rotation curves and failure modes of the tested connections were compared with the simulation results. Moreover to avoid improper failure modes, some improvements of the connections were evaluated through a numerical study.

보-판 결합 구조물에서 에너지 흡수체로 작용하는 판의 특성에 따른 파워 전달 특성에 관한 연구 (An Investigation of Power Flow Mechanism in Beam-plate Built-up Structures with an Energy-absorbing Plate)

  • 유지우
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.55-64
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    • 2007
  • In the built-up structure consisting of a stiff beam and a flexible plate, Grice showed that the plate behaves as an energy absorber in narrow frequency bands(called plate blocking effect). This paper deals with such beam-plate coupled structures, where the plate is an energy absorber and the excited beam is an energy path. It is found that such energy dissipation can occur in the relatively broad bands, if different stiffnesses are used in the rectangular plate. It was experimentally verified by Heckl that the energies in terms of one-third octave band averages transferred to the plate(or dissipated in the plate) increase for increased plate damping. This Paper, however, shows that the energy absorption suddenly reduces at the certain narrow frequency bands where the plate damping effect upon the coupled beam is maximum. Also, in order to minimize energy transfer through the beam in terms of one-third octave band averages, it is advantageous to increase the plate damping closer to the excitation point All these results are based on the wane method.

공기베어링에서의 선단압력발생에 관한 연구 (A Study on Inlet Pressure Build-up of Air-Lubricated Bearings)

  • 김성국;김경웅
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1999년도 제29회 춘계학술대회
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    • pp.127-132
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    • 1999
  • The inlet pressure build-up at the leading edge of bearings which have discontinuous lubrication surface is analyzed theoretically. The analyses of Inlet pressure build-up is obtained by means of full Navier-stokes equations. Beam-warming method is used to solve navier-stokes equations. The results show that inlet pressure is above atmosphere pressure in front of leading edge of hearing.

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용접조립 각형 CFT 기둥-보 외다이아프램 접합부의 구조 거동 (Structural Behavior of Welded Built-up Square CFT Column to Beam Connections with External Diaphragm)

  • 이성희;김영호;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.75-83
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    • 2016
  • 기존 콘크리트충전 각형강관(CFT) 구조에 사용하는 각형강관은 4개의 판을 용접하여 제작하는 박스칼럼이 일반적이다. 그러나 이러한 강관은 제작효율이 저하되며, 또한 기둥-보 접합부에는 내측 다이아프램과 관통 다이아프램을 용접하는데 특수한 용접기술이 필요하다. 따라서, 얇은 강판을 절곡하는 방식으로 응력집중 위치의 용접을 피하고, 단면효율이 극대화된 내부앵커 돌출형의 용접조립 각형강관을 개발하게 되었다. 용접조립 각형강관은 강관내부에 스티프너가 설치되어 내측 다이아프램과 관통 다이아프램과 간섭이 발생하게 되므로 본 연구에서는 용접조립 각형CFT 기둥-보 접합부로 외다이아프램형식을 채택하고 외다이아프램의 설계식을 제안하였으며, 기둥-보 접합부의 거동을 파악하기 위해 실대형 4개 실험체를 제작하여 구조거동 및 내력을 분석하였다.

A numerical method for buckling analysis of built-up columns with stay plates

  • Djafour, M.;Megnounif, A.;Kerdal, D.;Belarbi, A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제26권4호
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    • pp.441-457
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    • 2007
  • A new numerical model based on the spline finite strip method is presented here for the analysis of buckling of built-up columns with and without end stay plates. The channels are modelled with spline finite strips while the connecting elements are represented by a 3D beam finite element, for which the stiffness matrix is modified in order to ensure complete compatibility with the strips. This numerical model has the advantage to give all possible failure modes of built-up columns for different boundary conditions. The end stay plates are also taken into account in this method. To validate the model a comparative study was carried out. First, a general procedure was chosen and adopted. For each numerical analysis, the lowest buckling loads and modes were calculated. The basic or "pure" buckling modes were identified and their critical loads were compared with solutions obtained using analytical methods and/or other numerical methods. The results showed that the proposed numerical model can be used in practice to study the elastic buckling of built-up columns. This model is considered accurate and efficient for the local buckling of short columns and global buckling for slender columns.

용접 조립보의 최소 생산 비용에 관한 연구 (A Study on the Minimum Production Cost of Welded Built-up Beams)

  • 장창두;서승일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.154-164
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    • 1994
  • 본 연구에서는 경제적이고, 품질이 우수한 용접 조립보의 생산을 위해 요구되는 조건을 컴퓨터 시뮬레이션 방법 및 최적화 방법을 이용해서 찾고자 한다. 이를 위해 용접 조건과 가열 조건 등 조립보의 생산 과정을 지배하는 변수를 선정하고, 이 변수에 따라 조립보 생산비를 추정할 수 있는 모델을 제시하여, 생산에 따른 제한 조건을 만족시키면서, 생산비가 최소가 되는 생산 변수를 구하였다. 더 나아가서 설계 및 생산의 통합 제어를 위해 용접 조립보의 생산에 따른 총 비용을 산출할 수 있는 추정식을 제시하고, 선급 규정에 따라 설계하는 과정까지 포함하여 최적화를 수행하였다. 또한 곡직가열이 불가능한 경우를 가정하여, 가중치법에 기초한 다목적 최적화 기법을 도입하고 최소 비용과 최소 변형의 절충해를 얻는 방법을 제시하였다.

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강재 조립 기둥의 좌굴 거동에 대한 매개변수 해석 (Parameter Study of Buckling Behavior of Steel Built-up Column)

  • 김진용;김성보
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2A호
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    • pp.79-87
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    • 2011
  • 이 연구에서는 압축력을 받는 강재 조립 기둥의 좌굴 거동에 대한 매개변수 해석을 수행하였다. 압축력을 받는 조립기둥에서 기둥 전체 길이에 설치되는 H-형강 단면의 주 부재와 H-형강의 상 하 플랜지를 연결하는 배튼의 휨 및 전단력에 의한 전단변형효과를 고려한 좌굴하중 식을 제시하였다. 조립기둥의 길이, H-형강 주부재의 간격, 배튼의 개수, 배튼 작용을 하는 상 하 덮개판의 설치 여부에 따른 좌굴하중의 변화를 분석하였다. 일반 볼트 및 고장력 볼트가 사용된 조립 기둥의 설계에 사용되는 AISC 설계식이 배튼 및 주 부재의 간격이 큰 조립 기둥에도 활용할 수 있는지에 대한 적용성을 검토하였다. 이 연구에서 제시한 엄밀해 그리고 보요소 및 판요소를 사용한 유한요소해석 그리고 AISC의 설계식에 의한 결과를 비교 분석하여 강재 조립기둥의 좌굴거동에 대한 매개변수 해석을 수행하였다.

고주파가열에 의한 Built-up재의 용접종굽힘 변형방지 (The Prevention of The Longitudinal Deformation due to Fillet Welding by using Induction Heating)

  • 박정웅;장경호;이해우;안규백
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제23권3호
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    • pp.47-53
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    • 2005
  • Longitudinal deformation is produced by fillet welding during the fabrication of built-up beams and decreases productivity and quality because it needs an extra correcting process. The deformation is caused by welding moment, which is the value multiplied the welding shrinking farce by the distance from the neutral axis. This welding moment can be offset by generating a moment in the same magnitude and in an opposite direction by induction heating. The location and quantity of the induction heating are decided via experiments and simple equations. This study, first, clarifies the creation mechanism of the longitudinal deformation with FEM analysis. Then, we presents the preventive method of this deformation by induction heating basing on the mechanism and verifies its validity through analysis and experiments.