Ma, Hyang Wook;Oh, Hyun Chul;Kim, Dong Wook;Kong, Davon;Shim, Chang Su
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.24
no.6
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pp.725-734
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2012
A new modular pier system using concrete filled circular steel tubes was suggested to realize modular bridge substructures for accelerated bridge construction. Structural details and connection details were proposed by connection multiple concrete filled tubes (CFT) for standardized products of fabrication, delivery and erection. Static tests were performed for the modular pier with suggested details under lateral load conditions for weak and strong axes. Due to the eccentricity by the bracing system, the modular pier showed 5.23 times higher flexural stiffness and 6 times greater flexural strength from the test. It is proper for the rational design to evaluate stress and deformation by frame modeling of the modular CFT pier. Structural capacity of the pier can be obtained by adjusting the spacing of the CFT columns. Design recommendations were derived from the test.
Constructions of buildings downtown are increasing as much as ever with a strong demand. Top-Down Method is suitable for its advantage in minimizing its disturbance to the neighborhood. Pre-founded when applied to CFT Column on-site welded is required for splicing. To complement the welded built-up square composite Column was developed. Top-down process will be pouring concrete in accordance with a step-by-step process. Thus, Pre-founded Column and cover concrete to determine the stress condition. Therefore, Concrete filled steel square tubular columns encased with precast concrete were studied. Five Centrally loaded Columns were tested to investigate the axial load carrying capacity. we analyzed the strength and behavior of CET Column by Loading conditions and concrete strength, thickness of cover concrete through structure experiments.
Concrete filled tubular columns are widely used because the mutual reaction between the concrete and the tube improves strength and ductility of the columns. In an attempt to secure efficient use of members, built-up square columns featuring large width-thickness ratio and the use of thin steel plates are suggested in this study. In order to evaluate the structural characteristics and seismic performance of the column-to-beam connections of the new shape columns, cyclic load test of T-shaped column-to-beam connections was conducted with variables of diaphragms and concrete-filling. Moment-rotational angle relationship, dissipated energy and failure behavior were compared to evaluate stress transfer mechanism of the new shape built-up square column-to-beam connections associated with the variables.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.20
no.5
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pp.1372-1381
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1996
As recieved boiler tuve steel was aged artificially at $650^{\circ}C$ and$690^{\circ}C$ for various time duration to simulate the material deterioration which could be occurred during the operation of fossiol power plants. And the tensile tests, the microhardness tests and the characterization of carbides formed in the aging process were performed to asses the relationship between the mechanical properties and the effect of thermal aging. Furthernore, the amout of Mo-rich carbide were investigated by ondestructive method by noticing the fact that formation of Mo-rich carbide were investigated by ondestructive melthod by noticing the fact that formation of Mo-rich carbides($Mo_6C$) which stabilizes lastly affects the mechanical properties. It was known that the microhardness results of service exposed materials were similar to the ones which are aged at $650^{\circ}C$. The room temperature measurement showed small variation in the yield points and ultimate strength in materials aged at $650^{\circ}C$. Those properties at $540^{\circ}C$ showed the abrupt decrease compared with as received material even if short aging time. And it was found that $650^{\circ}C$$690^{\circ}C$ aging cause different effects on mechanical properties, although the temperature time parameters(LMP;Larson-Miller parameter) are same. And it was concluded that the aigng at $650^{\circ}C$ is more appropriate to simulate the service exposed condition. Finally, the relationship between high temperature tensile properties and Ip values were established, which offers a potential way of reliability tests onthe power plant components.
Although an uncoated CFT column with a high axial-force ratio can be used to secure fire resistance for two hours or less in low-rise buildings, it does not satisfy the three-hour-long fire resistance required in high-rise buildings. Accordingly, so that the uncoated CFT column could be used for high-rise buildings, additional measures for the improvement of its fire resistance should be proposed. In this regard, the use of a Double CFT column as a measure for improving the fire resistance of the uncoated CFT column was proposed in this paper. A fire resistance test was conducted on an uncoated CFT column and a Double CFT column in real scale, under a load. Through such test, the effect of the Double CFT column on fire resistance was evaluated and then compared with that of a variant shape of the cross-section of a steel column.
The Expo Culture Centre is one of the permanent buildings at the World Expo 2010 in Shanghai, China. The main structure has an oval shape and consists of 36 radial cantilever steel trusses with different lengths and inner frames made of concrete-filled rectangular steel tube members. Tuned mass dampers are used to reduce the excessive vibrations of the sixth floor that are caused by human-induced resonance. A three-dimensional analytical model of the system is developed, and its main characteristics are established. A series of field tests are performed on the structure, and the test results show that the vertical vibration frequencies of most structural cantilevers are between 2.5 Hz and 3.5 Hz, which falls in the range of human-induced vibration. Twelve pairs of tuned mass dampers weighing 115 tons total were installed in the structure to suppress the vibration response of the system. These mass dampers were tuned to the vertical vibration frequency of the structure, which had the highest possibility of excitation. Test data obtained after the installation of the tuned mass dampers are used to evaluate their effectiveness for the reduction of the vibration acceleration. An analytical model of the structure is calibrated according to the measured dynamic characteristics. An analysis of the modified model is performed and the results show that when people walk normally, the structural vibration was low and the tuned mass dampers have no effect, but when people run at the structural vibration frequency, the tuned mass dampers can reduce the floor vibration acceleration by approximately 15%.
Based on numerical and experimental methods, a systematic structural evaluation of a steel natatorium in service was carried out in detail in this paper. Planning of inspection tasks was proposed firstly according to some national codes in China in order to obtain the economic and reliable results. The field visual inspections and static computation were conducted in turn under in-service environmental conditions. Further a three-dimensional finite element model was developed according to its factual geometry properties obtained from the field inspection. An analytical modal analysis was performed to provide the analytical modal properties. The field vibration tests on the natatorium were conducted and then two different system identification methods were used to obtain the dynamic characteristics of the natatorium. A good correlation was achieved in results obtained from the two system identification methods and the finite element method (FEM). The numerical and experimental results demonstrated that the main structure of the natatorium in its present status is safe and it still satisfies the demand of the national codes in China. But the roof system such as purlines and skeletons must be removed and rebuilt completely. Moreover the system identification results showed that field vibration test is sufficient to identify the reliable dynamic properties of the natatorium. The constructive suggestion on structural evaluation of the natatorium is that periodic assessment work must be maintained to ensure the natatorium's safety in the future.
The drag reduction agency (DRA) for gas pipeline, a novel method used for reducing friction or drag on a gas flowing to increase the transmission efficiency of gas pipeline, is a more flexible and economical technology than internal flow efficient coatings. In this paper, an effective DRA has been developed in Authors' Institute by analyzing the hydrodynamic friction resistance on internal gas pipeline and then studying the work mechanism and molecular structure of DRA. In the meantime, a group of property test for selecting DRA material has been determined, including viscosity, contact angle, volatility, corrosion, slab extending, and flow behavior in horizontal tube. The inhibition efficiency and drag reduction efficiency of the developed DRA have been investigated finally based on the relevant test methods. Results of corrosion test show that the developed DRA has very good inhibition effect on mild steel by brushing a thin layer of DRA on steel specimens, giving inhibition efficiency of 91.2% and 73.1% in 3%NaCl solution and standard salt fog environment respectively. Results of drag-reducing test also show that the Colebrook formula could be used to calculate friction factors on internal pipes with DRA as the Reynolds number is in the range of $0.75\times10^5\sim2.0\times10^5$. By comparing with normal industrial pipes, the friction resistance coefficient of the steel pipe with DRA on internal wall decreases by 13% and the gas flux increases by 7.3% in testing condition with Reynolds number of $2.0\times10^5$.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.20
no.1
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pp.72-84
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2016
The conventional brace system is generally accepted as the lateral load resisting system for steel structures due to efficient story drift control and economic feasibility. But lateral stiffness of the structure decreases when buckling happens to the brace in compression, so that it results in unstable structure with unstable hysteresis behavior through strength deterioration. Buckling restrained brace(BRB) system, in which steel core is confined by mortar/concrete-filled tube, represents stable behavior in the post-yield range because the core's buckling is restrained. So, seismic performance of BRB is much better than that of conventional brace system in point of energy absorption capacity, and it is applied the most in high seismicity regions as damper element. BRBs with various shaped-sections have been developed across the globe, but the shapes experimented in Korea are now quite limited. In this study, we considered built-up type of restraining member made up of precast reinforcement concrete and the steel core. we experimented the BRB according to AISC(2005) and evaluated seismic performances and hysteresis characteristics.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
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v.15
no.3
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pp.273-280
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2015
In this study, tests were carried out to find out a method to ensure the fire resistance performance of high-performance non-refractory coating CFT columns. For the high performance concrete fabrication with 100MPa, blast furnace slag(BS) and steel and nylon fibers were used. It was found that the partial replacement with BS improved the fire resistance performance of the concrete. Based on the results of lab tests, the large fire test was conducted. For this test, the CFTs with the size of ${\phi}500{\times}4,200mm$ and the reinforcement of SS 400 steel were prepared and they were subjected to a loading condition. It was found that as the level of load increased, the level of fire resistance decreased. For example, In with the loading condition of 2000kN the CFT could resist the fire for over 240 minutes, whereas, with the loading condition of 3,000kN and 4000kN applying to equivalent CFTs, the resisting time against fire were 184 minutes, and 120 minutes, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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