• 제목/요약/키워드: panel stiffness

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Effects of openings geometry and relative area on seismic performance of steel shear walls

  • Massumi, Ali;Karimi, Nasibeh;Ahmadi, Mostafa
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권5호
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    • pp.617-628
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    • 2018
  • Steel shear wall possesses priority over many of the current lateral load-bearing systems due to reasons like higher elastic stiffness, desirable ductility and energy absorption, convenience in construction and implementation technology, and economic criteria. Besides these advantages, this system causes increase in the dimensions of other structural elements due to its high stiffness as one of its intrinsic characteristics. One of the methods for stiffness reduction is perforating the wall panel and creating openings in the wall that can also be used as windows or ducts in buildings service period. The aim of the present study is probing the appropriate geometric shape and location of opening to fulfil economic criterion plus technical and seismic design criteria. In the present research, a number of possible while reasonable opening shapes and locations are defined in various sizes for some steel shear wall specimens. The specimens are modelled in ABAQUS finite elements software and analyzed using nonlinear pushover analysis. Finally, the analyses' results are reported as force-displacement diagrams and the strength, the initial stiffness and the energy absorption are calculated for all specimens and compared together. The obtained results show that both shape and location of the openings affect the seismic parameters of the shear wall. The specimens in which the openings are further from the center and closer to the columns possess higher stiffness and strength while the specimens in which the openings are closer to the center show more considerable changes in their seismic parameters in response to increase in opening area.

연직접합(鉛直接合)의 강성(剛性)이 프리케스트 전단벽(剪斷壁)의 구조적거동(構造的擧動)에 미치는 영향(影響) I. 하중조합(荷重組合) 1에 대하여 (Influence of the stiffness of Vertical Joints on the Behaviour of Precast Shear Walls. Part1. Load Case 1)

  • 박경호
    • 산업기술연구
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    • 제3권
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    • pp.103-116
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    • 1983
  • Recent developments in multi-storey buildings for residential purpose have led to the extensive use of shear walls for the basic structural system. When the coupled shear wall system is used, joined together with cast-in-place concrete or mortar (or grout), the function of the continuous joints is a crucial factor in determining the safety of L.P. Precast concrete shear wall structures, because the function of the continuous joints(Vertical wall to wall joints) is to transfer froces from one element(shear wall panel) to another, and if sufficient strength and ductility is not developed in the continuous joints, the available strength in the adjoining elements may not be fully utilized. In this paper, the influence of the stiffness of vertical joints(wet vertical keyed shear joints) on the behaviour of precast shear walls is theoretically investigated. To define how the stiffness of the vertical joints affect the load carrying capacity of L.P.Precast concrete shear wall structure, the L.P.Precast concrete shear wall structure is analyzed, with the stiffness of the vertical joints varying from $K=0.07kg/mm^3$(50MN/m/m) to $K=1.43kg/mm^3$(1000MN/m/m), by using the continuous connection method. The results of the analysis shows that at the low values of the vertical stiffness, i.e. from $K=0.07kg/mm^3$(50MN/m/m) to $K=0.57kg/mm^3$(400MN/m/m), the resisting bending moment and shearing force of precast shear walls, the resisting shearing force of vertical joints and connecting beams are significantly affected. The detailed results of analysis are represented in the following figures and Tables.

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상·하부 T-stub 접합부의 초기회전강성 평가 (Evaluation of the Initial Rotational Stiffness of a Double Split Tee Connection)

  • 김희동;양재근;이재윤;이형동
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.133-142
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    • 2014
  • 상 하부 T-stub 접합부는 보와 기둥의 강성비, T-stub의 기하학적 형상변화, 긴결재의 개수, 패널존 효과 등의 영향에 따라서 보통모멘트골조 및 특수모멘트골조에 적합한 거동특성을 나타내는 완전강도 부분강접 접합부(full strength partial restrained connection)이다. 이러한 상 하부 T-stub 접합부가 구조적으로 안전하게 거동하기 위해서는 충분한 강도, 강성, 연성능력을 나타내어야 한다. 이 연구는 T-stub의 기하학적 형상변화가 상 하부 T-stub 접합부의 모멘트-회전각 관계에 미치는 영향을 파악하고, 이에 따른 상 하부 T-stub 접합부의 초기회전강성을 평가하기 위해 진행하였다. 이를 위하여 T-stub의 기하학적 형상변수 ${\alpha}^{\prime}$값을 변화시킨 2개의 상 하부 T-stub 접합부 실험체를 제작하여 접합부 실험을 수행하였고, 3차원 비선형 유한요소해석도 수행하였다.

독본(dogbone) 내진접합부를 갖는 철골 모멘트골조의 횡강성 평가 (Lateral Stiffness of Steel Moment Frames Having Dogbone Seismic Connection)

  • 이철호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.639-647
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    • 2002
  • 본 연구에서는 원주형 절취 독본(dogbonc) 내진 접합부 도입에 따른 철골모멘트골조의 횡강성 감소 정도를 용이하게 산정할 수 있는 실용적 해석기법을 제안하였다. 된 연구의 방안은 원래의 원주형 절취 형상의 독본에서 발생하는 신장량과 동일한 크기의 신장량이 유발되도록 등가의 균등한 유효폭을 갖는 독본 형상으로 치환하는 것에 근거하고 있다. 등가 유효폭을 도입하는 목적은 공액보법을 적용하여 보의 휨변형에 의한 골조의 횡변위 성분을 유도할 때 수행되는 전분을 해석적으로 하기 위함이다. 이러한 접근법의 타당성을 먼저 검증된 유한요소해석모델에 의해 확인한 후, 기둥, 패널존 그리고 보의 변형에서 기인하는 골조의 횡변위 성분을 독본의 존재를 고려하여 해석적으로 유도하였다. 이 유도결과를 이용한 사례분석에 의할 때, 독본의 도입에 따른 횡변위 증가율은 2%∼3%(횡강성 감소율로는 1%∼2%) 정도로서 실무적으로 무시할 수 있는 크기로 나타났다.

Vibration behavior of partially bio-sourced sandwich panel with orthogonally stiffened core: Analytical and experiment study

  • Boussoufi, Aicha;Errouane, Lahouaria;Sereir, Zouaoui;Antunes, Jose V.;Debut, Vincent
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제9권3호
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    • pp.169-193
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    • 2022
  • By the present paper, both experimental and analytical models have been proposed to study the vibration behavior of partially bio-sourced sandwich panel with orthogonally stiffened core. For a variable mass fraction of Alfa fibers from 5% to 15%, impregnated in a Medapoxy STR resin, this panel were manufactured by molding the orthogonally stiffened core then attached it with both skins. Using simply supported boundary conditions, a free vibration test was carried out using an impact hammer for predicting the natural frequencies, the mode shapes and the damping coefficient versus the fibers content. In addition, an analytical model based on the Higher order Shear Deformation Theory (HSDT) was developed to predict natural frequencies and the mode shapes according to Navier's solution. From the experimental test, we have found that the frequency increases with the increase in the mass fraction of the fibers until 10%. Beyond this fraction, the frequencies give relatively lower values. For the analytical model, variation of the natural frequencies increased considerably with side-to-thickness ratio (a/H) and equivalent thickness of the core to thickness of the face (hs/h). We concluded that, the vibration behavior was significantly influenced by geometrical and mechanical properties of the partially bio-sourced sandwich panel.

Flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened with an ultra-high performance concrete panel of various thicknesses

  • Seonhyeok Kim;Taegeon Kil;Sangmin Shin;Daeik Jang;H.N. Yoon;Jin-Ho Bae;Joonho Seo;Beomjoo Yang
    • Computers and Concrete
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    • 제32권5호
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    • pp.487-498
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    • 2023
  • The present study investigated the flexural behavior of reinforced concrete (RC) beams strengthened with an ultrahigh performance concrete (UHPC) panel having various thicknesses. Two fabrication methods were introduced in this study; one was the direct casting of UHPC onto the bottom surface of the RC beams (I-series), and the other was the attachment of a prefabricated UHPC panel using an adhesive (E-series). UHPC panels having thicknesses of 10, 30, 50, and 70 mm were applied to RC beams, and these specimens were subjected to four-point loading to assess the effect of the UHPC thickness on the flexural strengthening of RC beams. The test results indicated that the peak strength and initial stiffness were vastly enhanced with an increase in the thickness of the UHPC panel, showing an improved energy dissipation capacity. In particular, the peak strength of the E-series specimens was higher than that of I-series specimens, showing high compatibility between the RC beam and the UHPC panel. The experimental test results were comparatively explored with a discussion of numerical analysis. Numerical analysis results showed that the predictions are in fair agreement with experimental results.

점탄성 테이프를 적용한 6U 큐브위성용 고댐핑 적층형 태양전지판의 기본 특성 검증 (Basic Characteristic Verification of High-damping Laminated Solar Panel with Viscoelastic Adhesive Tape for 6U CubeSat Applications)

  • 김수현;김홍래;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.86-94
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    • 2021
  • PCB 기반 전개형 태양전지판은 경량화 및 전기적 연결의 용이성으로 주로 큐브위성에 사용되나, 태양전지판의 면적이 증가할수록 발사환경에서 유발되는 굽힘거동이 증가하기 때문에 태양전지셀의 구조건전성 보장에 한계가 있다. 종래에는 태양전지판의 강성증가를 통해 굽힘거동을 최소화하고자 알루미늄 및 복합재 기반의 보강재를 또는 태양전지판을 적용하였지만, 태양전지판의 부피 및 무게 증가로 제한적인 설계요구조건을 가진 태양전지판의 단점으로 작용한다. 본 연구에서는 점탄성 테이프로 다층 박판을 적층하여 고댐핑 특성 구현이 가능한 6U 규격의 고댐핑 적층형 태양전지판을 제안하였다. 제안된 태양전지판의 기본특성파악을 위해 자유감쇠시험을 수행하였으며, 인증수준의 발사진동시험을 통해 설계유효성을 입증하였다. 또한, 시험결과를 토대로 일반 PCB 태양전지판과 고댐핑 적층형 태양전지판의 진동특성을 예측하고 비교분석을 수행하였다.

스트럿 모델에 의한 조적채움 RC 골조의 수치적 모의 (Numerical Simulation of the Response of a Masonry-Infilled RC Frame by Strut Models)

  • 이한선;우성우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.439-444
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    • 2003
  • The response of a 1:5 scale 3-story masonry-infilled RC frame which was designed only for gravity loads were simulated by using a nonlinear analysis program, RUAUMOKO 2D. The objective of this study is to understand behavior of masonry-infilled panel and to verify the correlation between the experimental and analytical responses of a masonry-infilled RC frame. It is concluded from this comparison that the strength, stiffness and local behavior of the structure can be predicted with some reliability using this macro-model.

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건강한 노인에서 심장-발목 혈관지수로 측정한 동맥 경직도와 체질량 지수간의 상관관계 (Relationship between Arterial Stiffness as Measured by the Cardio-Ankle Vascular Index with Body Mass Index in Healthy Elderly Subjects)

  • 신경아
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.277-285
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    • 2019
  • 비만과 혈관 경직도간에 역상관 관계가 보고되고 있으나, 고령자나 노인에서는 일관된 결과를 보이고 있지 않다. 이 연구에서는 건강한 노인을 대상으로 CAVI로 측정한 동맥 경직도와 BMI간의 연관성을 조사하였다. 이 연구는 2018년 7월부터 2019년 6월까지 경기지역 종합병원에서 건강검진을 시행한 65세 이상 건강한 노인을 629명을 대상으로 하였다. 대사증후군 진단은 US National Cholesterol Education Program(NCEP)의 Adult Treatment Panel (ATP) III의 기준에 따랐으며, NCEP-ATP III의 기준 중 허리둘레 및 비만기준은 WHO의 기준에 따랐다. 모든 연구 대상자는 생화학적 혈액검사 및 CAVI를 측정하였다. 남녀 모두에서 CAVI치는 정상체중군보다 비만군에서 낮았으며, 성별(P=0.047), 연령(P<0.001), BMI (P<0.001), 허리둘레(P=0.009)는 CAVI에 영향을 미치는 요인이었다. 또한 성별, 높은 혈압, 고혈당은 CAVI치의 독립적인 정적 예측인자이지만, 비만은 부적 예측인자로 나타나 CAVI와 BMI는 역상관 관계를 보였다. 결론적으로, 이 연구는 노인을 대상으로 CAVI와 BMI간에 역상관 관계를 나타내며, BMI로 측정한 비만은 CAVI의 부적 예측인자였다.

프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량의 전단연결부 설계 (Design of Shear connection in Full-Depth Precast Concrete Deck Bridge)

  • 장승필;심창수;김종희;김영진
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권4호통권37호
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    • pp.759-767
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    • 1998
  • 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 갖는 교량은 각각의 프리캐스트 바닥판에 전단연결재를 위한 흠을 두어서 강주형과 합성시키는 시스템을 갖는다. 전단연결재를 위한 홈을 무수축모르터로 채울 경우의 전단연결재 설계에 필요한 전단연결부의 강도와 강성의 산정식에 대한 해석적 검토를 수행한다. 허용응력 설계법을 프리캐스트 콘크리트 교량 바닥판에 적용할 경우에 대해 전단연결재의 배치방법을 단순교에 대해 신설과 보수의 경우로 나누어 교량 시스템에 적합하도록 제시하고 지점부 프리캐스트 바닥판의 상세를 제안한다. 강도설계 및 피로설계에 의한 설계방법을 적용할 경우에 대해서 부분합성 이론을 이용한 변수연구를 통해서 프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량에 적합한 전단연결재의 배치방법을 제안한다. 실험 및 해석적 연구결과로부터 무수축모르터의 강도 영향을 제시하고 실제 적용시 적절한 강도기준을 제시한다.

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