• Steel and Composite Structures
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• 제39권4호
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• pp.419-433
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• 2021

In composite structures, shear connectors are crucial components to resist the relative slip between the steel and concrete, and thereby to achieve the composite actions. In the service stage, composite structures are usually in elastic state, so the elastic stiffness of the shear connection is a quite important parameter in the structural analysis of composite structures. Nevertheless, the existing studies mainly focus on the load-slip relationship rather than the tangent stiffness at the initial elastic stage. Furthermore, when composite beams subjected to torque or local load, shear connections are affected by both tensile force and shear force. However, the stiffness of shear connections under combined effects appears not to have been discussed hitherto. This paper investigates the initial elastic stiffness of stud connections under combined effects of biaxial forces. The initial expression and the relevant parameters are obtained by establishing a simplified analytical model of the stud connection. Afterwards, parametric finite element analysis is performed to investigate the effects of the relevant factors, including the stud length, stud diameter, elastic modulus of concrete, elastic modulus of steel and volume ratio of reinforcement. The feasibility of the proposed modelling has been proved by comparing with sufficient experimental tests. Based on the analytical analysis and the extensive numerical simulations, design equations for predicting the initial elastic stiffness of stud connections are proposed. The comparison between the equations and the data of finite element models demonstrates that the equations are accurate enough to serve for engineering communities.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제30권3호
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• pp.59-65
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• 2002

EYM (European Yield Model), which was adopted in NDS (National Design Specification for wood construction), has been used in Korea without any verification of the analysis of bolted wood connections. In the case of applying lumber from domestic small diameter logs, however, there are some problems with the direct application of EYM ; 1) relatively low dowel bearing strength and dimensional stability due to a large amount of immature wood, 2) effect of MC (moisture contents) on the dowel bearing strength of wood and the yield load of a bolted connection. To evaluate the strength properties of bolted connections with lumber from domestic small diameter logs, effect of MC on the dowel bearing strength of wood was investigated and double shear bolted connection tests were performed. As the MC of wood increased, the dowel bearing strength was linearly reduced, even under 19% MC, which showed that adjustment, not considered in NDS, was required. Double shear bolted connection tests indicated that effect of MC on yield load should be considered in order to determine design value.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권1호
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• pp.43-52
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• 2023

This paper handles the results of an extensive parametric study on the rotational stiffness of the flexible base connection using ABAQUS program. The results of the parametric study show the relation between the applied moment and the relative rotation for 96 different base connections. The configurations of the studied connections considered different numbers, diameters, and spacing of the anchor bolts along with different thicknesses of the base plate to investigate the effect of these parameters on the rotational stiffness behavior. The results of the previous parametric research used through the whale optimization algorithm (WOA) to detect different equation formulation of the moment-rotation (M-Ɵ_r) equation to detect optimum equation simulates the general nonlinear rotational behavior of the flexible base connection considering all variables used in the parametric study. WOA is a relatively new promising algorithm, which is used in different types of optimization problems. For more verification, the classical genetic algorithm (GA) is used to make a comparison with WOA results. The results show that WOA is capable of getting an optimum equation of the M-Ɵ_r relation, which can be used to simulate the actual rotational stiffness of the flexible base connections. The rotational stiffness at H/150 can be calculated using WOA (1) method and be used as a design aid for engineering design.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.433-441
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• 2002

본 연구에서는 원형기둥과 상자형보로 이루어진 접합부의 응력분포에 관하여 검토하였다. 접합각도를 변수로 하는 총 12개의 비충전 및 충전 원형기둥-상자형보 접합부에 대한 실험을 수행하였다. 접합부의 수직 및 전단응력 분포특성을 파악하기 위해 우선 기존 설계식에서 주로 사용하고 있는 환산깊이 dc'및 추가적의 환산깊이를 도입하여 검토하였고 이를 적용하여 계산한 응력값을 실험값과 비교.검토하였다. 그 결과 비충전 및 충전접합부의 수직 및 전단응력 실험값은 설계식에 의한 값과 많은 차이점을 나타냄을 알 수 있었고, 환산깊이 dc'은 접합각도가 커질수록 급격히 감소하여 설게식에 적용하기에는 한계가 있음을 확인하였다. 또한 충전 접합부가 비충전 접합부에 비해 작은 응력값을 나타냈으며 충전접합부의 실험값을 비충전 접합부의 응력산정 방법을 준용하는 현행 설계식의 값과 비교. 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권3호
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• pp.337-353
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• 2018

In previous weak-axis moment connection tests, brittle fracture always initiated near the edge of the beam flange groove weld due to force flow towards the stiffer column flanges, which is the opposite pattern as strong-axis moment connections. As part of the China NSFC (51278061) study, this paper tested two full-scale novel weak-axis reduced beam section moment connections, including one exterior frame connection specimen SJ-1 under beam end monotonic loading and one interior frame joint specimen SJ-2 under column top cyclic loading. Test results showed that these two specimens were able to satisfy the demands of FEMA-267 (1995) or ANSI/AISC 341-10 (2010) without experiencing brittle fracture. A parametric analysis using the finite element software ABAQUS was carried out to better understand the cyclic performance of the novel weak-axis reduced beam section moment connections, and the influence of the distance between skin plate and reduced beam section, a, the length of the reduced beam section, b, and the cutting depth of the reduced beam section, c, on the cyclic performance was analyzed. It was found that increasing three parametric values reasonably is beneficial to forming beam plastic hinges, and increasing the parameter a is conducive to reducing stress concentration of beam flange groove welds while increasing the parameters b and c can only reduce the peak stress of beam flange groove welds. The rules recommended by FEMA350 (2000) are suitable for designing the proposed weak-axis RBS moment connection, and a proven calculation formulation is given to determine the thickness of skin plate, the key components in the proposed weak-axis connections. Based on the experimental and numerical results, a design procedure for the proposed weak-axis RBS moment connections was developed.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.321-328
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• 2001

본 연구는 인장력을 받는 스터드 볼트 접합부에서 주근과 전단보강근이 스터드 볼트의 인장거동에 미치는 영향을 내력과 변형 면에서 검토한 것이다. 주근과 전단보강근이 스터드 볼트 접합부에 미치는 영향을 검토하기 위하여 8개의 실험체를 제작하여 연구하였다. 실험은 주근과 전단보강근량의 각기 다른 5개의 실험체와 접합상세 개발을 위한 3개의 실험체로 구성되었다. 실험결과를 통해서 주근은 스터드 볼트 접합부의 인장내력 상승에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 전단보강근의 증가는 최대 내력이후 급격한 취성파괴방지에 효과가 있음을 보여주었다. C형(폐쇄형, 개방형)보강근, U형 보강근을 사용한 접합부는 스터드 볼트 전합부의 연성거동에 효과가 있음을 보여주었다. 기존실험결과 분석으로부터 CCD식에 의해 인장을 받는 접합부를 설계시, 강도감소계수를 0.75 ø로 사용할 것을 제시한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-10
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• 2014

본 연구에서는 원전 구조물 내 철근 콘크리트 구조와 강판 콘크리트 구조가 이질접합된 경우를 모사하기 위하여, 상하부 표면강판 간에 타이바를, 상하부 리브재 간에 타이형강을 구성한 보형 실험체를 제작하여 실험체의 면외 휨 거동특성을 확인하고자 하였다. 실험결과, 실험체의 연성거동을 검증하였으며, 타이바와 타이형강이 콘크리트 및 강판의 분리를 방지함으로써 접합부의 취성파괴를 막아주고 있음을 확인하였다. 또한, #14 주철근으로 구성한 강판 콘크리트 구조 접합부에 대하여 두 가지 형태의 기계적 정착이음 방식에 따른 인장실험을 수행함으로써 본 방식의 설계 적정성을 평가하였다. 실험결과, 두 실험체 모두 주철근이 항복에 도달할 때까지 철근의 정착 및 연결 기능을 탄성한도 내에서 건전히 수행하고 있음을 확인하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제11권3호
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• pp.147-154
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• 2019

PURPOSE. This study aimed to evaluate the effect of two different implant-abutment connection structures with identical implant design on peri-implant bone level. MATERIALS AND METHODS. This clinical study was a patient-blind randomized controlled trial following the CONSORT 2010 checklists. This trial was conducted in 24 patients recruited between March 2013 and July 2015. Implants with internal friction connection were compared to those with external hex connection. One implant for each patient was installed, replacing the second molar. Implant-supported crowns were delivered at four months after implant insertion. Standardized periapical radiographs were taken at prosthesis delivery (baseline), and one year after delivery. On the radiographs, distance from implant shoulder to first bone-to-implant contact (DIB) and peri-implant area were measured, which were the primary and secondary outcome, respectively. RESULTS. Eleven external and eleven internal implants were analyzed. Mean changes of DIB from baseline to 1-year postloading were 0.59 (0.95) mm for the external and 0.01 (0.68) mm for the internal connection. Although no significant differences were found between the two groups, medium effect size was found in DIB between the connections (Cohen's d = 0.67). CONCLUSION. Considering the effect size in DIB, this study suggested the possibility of the internal friction connection structure for more effective preservation of marginal bone.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.1-12
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• 2011

강구조 접합부 설계에 '전강도 접합' 개념이 도입됨에 따라 비선형 정적 해석의 결과를 이용한 설계가 주목을 받고 있다. 그러나 현재 실무에 적용하기에는 생소한 개념이어서 어려움이 있다. 또한 대부분의 기존 연구가 가상의 고층 구조물에 대한 내용 이어서 실제 대다수 설계가 이루어지는 중 저층 산업용 구조물에 대한 연구는 부족하다. 이에 본 연구에서는 실제 진행 중인 중 저층 산업용 구조물의 비선형 정적 해석을 위한 간단 명료한 하중 패턴을 3차원 해석 모델에 대해 제시하여 해석을 수행하였고, 실무에서의 유용성을 위해 2차원 해석 모델에 대한 보다 간단한 하중 패턴을 제시하였다. 또한 해석 결과를 이용하여 접합부를 설계하는 과정에서 나타날 수 있는 문제점에 대해 비선형 정적 해석에 사용하는 힌지 특성을 간단한 유추를 통해 새롭게 제시하였다. 제시된 하중 패턴은 서로 다른 방법으로 구하였으나 동일한 결과를 보여 상호 신뢰성을 입증하였으며, 제시된 힌지 특성을 적용한 구조물의 해석 결과로부터 합리적인 결과를 얻어 그 타당성을 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.87-96
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• 2004

최근에 수행된 보 플랜지 절취형 (Reduced Beam Section, RBS) 내진 철골모멘트접합부의 실험 결과에 의하면, 보 웨브를 볼트 접합한 시험체는 보 웨브를 용접 접합한 시험체에 비해서 조기에 스캘럽을 가로지르는 취성파단이 발생하는 열등한 내진성능을 보였다. 실험결과에 의할 때, 이러한 접합부 취성파괴가 발생하는 주요 원인은 웨브 볼트의 슬립과 고전 휨이론에 의한 예측과는 전혀 다른 응력 전달메카니즘에 의한 스캘럽 부근의 응력집중 때문으로 사료된다. 이는 고전 휨이론에 기초한 전통적 보 웨브 볼트접합부의 설계법을 재검토할 필요가 있음을 시사하는 것이다. 본 연구를 통하여 고전 휨이론에 기초한 현행의 보 웨브 설계법에 문제가 있음을 지적하였다. 실험 및 해석결과를 바탕으로 RBS 접합부의 실제 응력전달경로에 부합되는 새로운 보 웨브 볼트접합 설계법을 제안하였다.