• Steel and Composite Structures
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• 제18권5호
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• pp.1177-1195
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• 2015

Six specimens are tested to investigate the cyclic behavior of beam-to-column abnormal joints in steel moment-resisting frames, which are designed according to the principle of strong-member and weak-panel zone. Key parameters include the axial compression ratio of column and the section depth ratio of beams. Experimental results indicate that four types of failure patterns occurred during the loading process. The $P-{\Delta}$ hysteretic loops are stable and plentiful, but have different changing tendency at the positive and negative direction in the later of loading process due to mechanical behaviors of specimens. The ultimate strength tends to increase with the decrease of the section depth ratio of beams, but it is not apparent relationship to the axial compression ratio of column, which is less than 0.5. The top panel zone has good deformation capacity and the shear rotation can reach to 0.04 rad. The top panel zone and the bottom panel zone don't work as a whole. Based on the experimental results, the equation for shear strength of the abnormal joint panel zone is established by considering the restriction of the bottom panel zone to the top panel zone, which is suitable for the abnormal joint of H-shaped or box column and beams with different depths.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권6호
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• pp.633-647
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• 2020

This paper aims to study the seismic performance of external diaphragm connection between SST (square steel tube) column and H-shaped beam through experimental and analytical study involving finite element (FE) method and theoretical analysis. In the experimental study, three external diaphragm connection specimens with weak panel zone were tested under axial pressure on the top of the column and antisymmetric cyclic loads at the beam end to investigate the seismic performance of the panel zone. The hysteretic behavior, failure mode, stiffness and ductility of the specimens were discussed. Key point to be explored was the influence of the thickness of the steel tube flange on the shear capacity of the specimens. In the analytical study, three simplified FE models were developed to simulate the seismic behavior of the specimens for further analysis on the influence of steel tube flange. Finally, four existing calculation formulas for the shear capacity of the external diaphragm connection were evaluated through comparisons with the results of experiments and FE analysis, and application suggestions were put forward.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.271-279
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• 2003

유공부재의 탄성 및 비탄성 거동을 나타내기 위하여 많은 연구가 이루어져왔으나 단축하중상태의 연구에 집중되어있는 실정이다. 또한, 국부좌굴을 고려한 유공보 설계에 대한 식들은 일반적으로 Darwin의 연구결과를 토대로 하여 사용되고 있으나, 그 연구결과가 단조하중에 집중되어있어 반복하중과 국부좌굴을 고려한 연구의 필요성이 제기되었다. 따라서, 본 연구에서는 반복하중상태에서의 7개의 원형유공보에 대한 실험이 행해졌다. 실험체의 형상 및 변수는 Darwin에 의해 제안된 설계과정에 기초를 두었다. 본 실험을 통하여, 기존 설계식의 타당성, 소성힌지의 영향, 유공 부분의 반복국부좌굴의 영향 등이 관찰 연구되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권3호
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• pp.219-222
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• 2007

본 논문에서는 800MHz대역의 TRS(Trunked Radio System)대역을 비롯한, GSM(Global System for Mobile telecommunication), CDMA(Code Division Multiple Access)대역을 통합할 수 있는 광대역 마이크로스트립 안테나를 설계하고자 한다. 선박 및 해상 안전에 상용 가능한 선박 기지국 중계기용 안테나를 설계하였다. 마이크로 스트립 안테나의 협대역을 개선하기 위해서 직사각형 패치에 L형 급전구조를 갖으며, 평행 L-슬롯을 추가하여 이중 공진 효과를 이용하였다. 또한 이득의 개선을 위해 수직으로 적층 하였다. 설계된 안테나의 주파수 대역폭(VSWR 2:1)은 748MHz${\sim}$1.04GHz로 292MHz(36%)의 양호한 특성을 보였으며, 또한 E-평면과 H-평면 모두 이득은 6.4Bi 이상, 3dB 빔폭은 E-평면 $44.7^{\circ}와 H-평면 $61.8^{\circ}이상의 개선된 특성을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.641-655
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• 1998

본 논문에서의 연구대상은 콘크리트충전 각형강관을 이용한 기둥-보 골조의 접합부이다. 실험변수는 각형강관기둥의 충전콘크리트 유 무와 접합부 형식이며, 접합부 형식은 콘크리트충전을 고려하여 개구부를 갖는 관통형과 외측형으로 분류한다. 연구방법은 각각의 파라미터에 대하여 1차적으로 접합부 형식에 따른 보의 인장 플랜지와 각형강관 기둥 접합부와의 인장거동을 실험적으로 관찰한 후, 2차적으로 내진설계 개념을 적용하여 수평하중을 반복적으로 가할 경우의 접합부 형식에 따른 문형골조실험을 실시하였다. 연구목적은 실험결과로부터 국내외의 규준을 비교평가하여, 향후 국내의 콘크리트충전 강관구조 규준 제정에 필요한 기초 자료를 제시하는데 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.130-140
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• 2018

U형 강재보를 근간으로 콘크리트 슬래브와 합성을 위하여 A형의 덮개형 강재앵커를 검토하여 AU합성보를 연구하였다. 이는 노출형의 H형강 강재보에 비해 내부 평면의 자율성을 높일 수 있고 공기 단축과 더불어 층고 절감이 가능하며 튜브구조로서 내부에 콘크리틀 충전하여 휨 강도과 휨 강성를 높였다. 본 연구에서는 AU합성보의 휨실험을 통해 성능을 평가하였다. 실험 결과, 하중 초기에 선형적으로 하중이 증가하면서 콘크리트 슬래브의 파괴에 의해 최대 강도에 도달하고 최대 내력의 85% 이상을 발휘하며 연성적 거동을 하였다. 또한, 덮개형 강재앵커를 통해 합성효과를 발휘하였으며 모든 실험체가 최대 내력에 도달할 때까지 완전 합성거동으로 안정적이었다. 그리고 U형 단면의 강판 두께를 증가시켰을 경우에도 휨 강도와 휨 강성이 증가하였고, U형 단면의 하부에 고강도 강판을 용접 부착하였을 경우에도 성능이 개선되었다. AU합성보의 휨강도는 건축구조기준에 따라 제안된 휨 강도식을 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권4호
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• pp.475-483
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• 2018

Square tubular columns are commonly used in moment resisting frames, while through-diaphragm connection is the most typical configuration detail to connect the H-shaped beam to the column. However, brittle fracture normally occurs at the complete joint penetration weld between the beam flange and the through-diaphragm due to the stress concentration caused by the geometrical discontinuity. Accordingly, three improved types of through-diaphragm are presented in this paper to provide smooth force flow path comparing to that of conventional connections. Tensile tests were conducted on four specimens and the results were analyzed in terms of failure modes, load-displacement response, yield and ultimate capacity, and initial stiffness. Furthermore, strain distributions on the through-diaphragm, the beam flange plate, and the column face were comprehensively evaluated and discussed. It was found that all the proposed three types of improved through-diaphragm connections were able to reduce the stress concentration in the welds between the beam flange and the through-diaphragm. Furthermore, the stress distribution in connection with longer tapered through-diaphragm was more uniform.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권3호
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• pp.329-345
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• 2018

This paper systematically investigated the mechanical performance of the weak-axis cover-plate connection, including a beam end monotonic loading test and a column top cyclic loading test, and a series of parametric studies for exterior and interior joints under cyclic loading using a nonlinear finite element analysis program ABAQUS, focusing on the influences of the shape of top cover-plate, the length and thickness of the cover-plate, the thickness of the skin plate, and the steel material grade. Results showed that the strains at both edges of the beam flange were greater than the middle's, thus it is necessary to take some technical methods to ensure the construction quality of the beam flange groove weld. The plastic rotation of the exterior joint can satisfy the requirement of FEMA-267 (1995) of 0.03 rad, while only one side connection of interior joint satisfied ANSI/AISC 341-10 under the column top cyclic loading. Changing the shape or the thickness or the length of the cover-plate did not significantly affect the mechanical behaviors of frame joints no matter in exterior joints or interior joints. The length and thickness of the cover-plate recommended by FEMA 267 (1995) is also suitable to the weak-axis cover-plate joint. The minimum skin plate thickness and a design procedure for the weak-axis cover-plate connections were proposed finally.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권6호
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• pp.1403-1419
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• 2015

When precast concrete infill panels are connected to steel frames at discrete locations, interaction at the structural interface is neither complete nor absent. The contribution of precast concrete infill panels to the lateral stiffness and strength of steel frames can be significant depending on the quality, quantity and location of the discrete interface connections. This paper presents preliminary experimental and finite element results of an investigation into the composite behaviour of a square steel frame with a precast concrete infill panel subject to lateral loading. The panel is connected at the corners to the ends of the top and bottom beams. The Frame-to-Panel-Connection, FPC4 between steel beam and concrete panel consists of two parts. A T-section with five achor bars welded to the top of the flange is cast in at the panel corner at a forty five degree angle. The triangularly shaped web of the T-section is reinforced against local buckling with a stiffener plate. The second part consists of a triangular gusset plate which is welded to the beam flange. Two bolts acting in shear connect the gusset plate to the web of the T-section. This way the connection can act in tension or compression. Experimental pull-out tests on individual connections allowed their load deflection characteristics to be established. A full scale experiment was performed on a one-storey one-bay 3 by 3 m infilled frame structure which was horizontally loaded at the top. With the characteristics of the frame-to-panel connections obtained from the experiments on individual connections, finite element analyses were performed on the infilled frame structures taking geometric and material non-linear behaviour of the structural components into account. The finite element model yields reasonably accurate results. This allows the model to be used for further parametric studies.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권1호
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• pp.7-12
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• 2006

본 연구에서는 수소화 와 전자빔 사진식각 공정을 이용하여 비가역적이며 안정화된 마이크로 크기의 강자성 구조체를 개발하였다. $Fe_XZr_{100-x}(x=65-85\%)$의 평균성분과 약 1 nm 정도의 성분변조주기를 가지며 총두께가 100 nm 정도인 성분변조(CM) 된 Fe-Zr 박막이 적층되었다. CM Fe-Zr 박막의 자성성질은 SQWID magnetometer, VSM, 그리고 B-H loop tracer로 측정하였다. 수소화 과정 후에 CM 박막은 유사한 균질의 합금 막 보다 모든 성분에서 더 큰 자기 모멘트를 나타내었고 $Fe_{80}Zr_{20}$ 성분에서 가장 큰 증가를 보였다. 수소화 된 $Fe_{80}Zr_{20}$ CM 막은 상온에서 aging을 거친 후에 아주 큰 자기모멘트 증가를 보여 안정되고 비가역적이며 연자성 상태로 변화됨을 알 수 있었다. 전자빔 사진식각기술을 사용하여 원형의 윈도우를 $Fe_{80}Zr_{20}$ CM막 위에 형성한 후에 이 윈도우를 통하여 선택적인 수소화를 실행하였다. 사진식각기술을 통한 수소화는 $49\%$의 자기 모멘트를 증가 시켰다. 이 방법은 나노 크기의 구조에도 적용할 수 있다.