• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.251-260
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• 2015

단부판 접합부는 다양한 형태로 보-기둥 모멘트 접합부에 적용되고 있다. 이러한 단부판 접합부는 단부판의 두께 및 길이, 고장력 볼트의 개수 및 직경, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트의 지레작용력, 용접부의 치수 및 길이 등에 따라서 상이한 거동특성, 강성 및 강도, 에너지소산능력의 변화를 나타낸다. 따라서 이 연구는 단부판의 두께 변화에 따른 인장측에 체결된 고장력볼트의 지레작용력 및 축방향 인장강성을 파악하고, 단부판의 거동특성에 영향을 미치는 이러한 변수들을 예측하기 위한 해석모델을 제안하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 이 연구에서는 단부판의 두께만을 변수로 선택하여 비보강 확장단부판 접합부에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권3호
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• pp.307-321
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• 2006

This paper is concerned with the behaviour of steel and concrete composite joints subjected to reversal of loading. Three cruciform composite joint specimens and one bare steel joint specimen were tested so that one side of the beam-to-column connection was under negative moment and another side under positive moment. The steelwork beam-to-column connections were made of bolted end plate with an extended haunch section. Composite slabs employing metal decking were used for all the composite joint specimens. The moment-rotation relationships for the joints were obtained experimentally. Details of the experimental observations and results were reported.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권1호
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• pp.69-78
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• 2008

국내산 낙엽송 집성재 볼트, 드리프트 핀 접합부의 내력성능평가를 위해 인장형 전단강도시험을 실시하였다. 인장형 전단시편은 강판삽입형 볼트, 드리프트 핀 접합부 시편과 강판측재형 볼트접합부시편으로 제작하였다. 실험에 사용된 볼트와 드리프트 핀의 직경은 12, 16, 20 mm였다. 시편의 접합구멍은 끝면거리 5, 7 d로 제작하였고 인장하중은 섬유평행방향으로 가하였다. 끝면거리에 따른 접합부의 내력성능을 검토하고 Larsen의 항복추정식을 통해 항복하중을 실측항복하중과 비교하였다. 설계표준 시 끝면거리 7 d의 항복하중을 기준으로 5 d의 저감계수를 산출하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 강판삽입형 접합부에서 드리프트 핀 접합부의 평균최대하중은 직경이 증가함에 따라 볼트 접합부보다 3~30% 정도 크게 나타났다. 볼트 접합부의 경우 강판측재형의 평균최대하중은 강판삽입형보다 1.54~2.07배 크게 나타났다. 동일 직경에서 끝면거리 7 d의 평균최대하중이 5 d보다 8~44% 정도 크게 나타났다. 2. 강판삽입형 접합부의 지압응력은 드리프트 핀 접합부가 볼트보다 1.16~1.41배 더 크게 나타났으며, 7 d가 5 d보다 1.37~1.86배 크게 나타났다. 또한 드리프트 핀 접합부의 세장비는 7.5 이하, 강판삽입형 볼트 접합부의 세장비는 6 이하에서 양호한 내력성능을 보였다. 3. 실측 항복하중과 Larsen이 제안한 항복하중 추정식에 의해 얻어진 항복하중값의 비는 강판삽입형 접합부의 경우 0.80~1.10, 강판측재형 접합부는 0.75~1.46이었다. 4. 끝면거리 7 d의 항복하중을 기준으로 강판삽입형 볼트접합부의 경우 12 mm 접합부의 저감계수(Ke)는 0.89, 16 mm는 0.93, 20 mm는 0.85였다. 강판삽입형 드리프트 핀 접합부의 경우 12 mm는 0.89, 16 mm는 0.93, 20 mm는 0.93이었다. 강판측재형 직경 12 mm 볼트접합부의 저감계수는 0.79, 16 mm는 0.80이었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제34권5호
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• pp.563-580
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• 2010

Composite beams using bolts to attach steel plates to the side faces of existing reinforced concrete (RC) coupling beams can enhance both their strength and deformability. The behavior of those composite beams differs substantially from the behavior of typical composite beams made up of steel beams and concrete slabs. The former are subjected to longitudinal, vertical and rotational slips, while the latter only involve longitudinal slip. In this study, a mixed analysis method was adopted to develop the fundamental equations for accurate prediction of the load-carrying capacity of steel plate strengthened RC coupling beams. Then, a rigid plastic analysis technique was used to cope with the full composite effect of the bolt group connections. Two theoretical models for the determination of the strength of medium-length plate strengthened coupling beams based on mixed analysis and rigid plastic methods are presented. The strength of the strengthened coupling beams is derived. The vertical and longitudinal slips of the steel plates and the shear strength of the anchor-bolt connection group is considered. The theoretical models are validated by the available experimental results presented in a companion paper. The strength of the specimens predicted from the mixed analysis model is found to be in good agreement with that from the experimental results.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권6호통권134호
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• pp.31-37
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• 2005

본 연구는 각 결합부 조건에 따른 결합부의 강도적 성능 증가를 살펴보고자 하였다. 주 부재로 집성재를, 측면 부재로 3 mm 두께의 강철판을 사용하여 제작하였으며, 1 mm 두께의 강철판을 개수를 달리하여 집성재에 삽입하여 결합부를 제조하였다. 본 연구를 통해 아주 얇은 두께의 강철판이라도 대단면 부재인 집성재 내부에 삽입하여 결합부를 제조할 경우 강도에 상당한 증가를 보였다. 집성재 결합부는 강철판을 삽입하지 않은 A 그룹, 강철판을 1개 삽입한 B 그룹, 강철판을 2개 삽입한 C 그룹, 그리고 강철판을 3개 삽입한 D 그룹으로 각각 분류하였다. 강철판을 삽입하지 않은 A 그룹에 비해 강철판을 1개 삽입한 B 그룹은 최대값과 항복 하중값을 각각 18%, 13%, 강철판을 2개 삽입한 C 그룹은 27%, 20%, 강철판을 3개 삽입한 경우 33%, 24%의 강도 증가를 보였다. 하지만 집성재 내부에 얇은 두께의 강철판을 삽입하는데 필요한 추가적인 경제적 기술적 어려움으로 인해 강철판 삽입으로서 얻을 수 있는 강도적 성능 증가와 그에 따른 어려움을 충분히 고려해야 할 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.275-283
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• 2012

초고층 건축물의 선행 코어 후행 슬래브 접합부, 지하 연속벽과 바닥구조의 접합부, 임시 개구부 등 신구 콘크리트 접합부의 철근 이음을 위하여, 다수의 커플러를 전단키가 있는 얇은 강판에 설치한 철근 이음용 매립 강판이 최근 개발되었다. 이 공법을 사용한 접합부의 구조 성능을 검증하기 위하여, 벽체-슬래브 접합부에 대한 반복하중 실험을 실시하였다. 비교를 위해 기존에 사용되는 굽힌 철근 박스를 이용한 접합부와 이음이 없는 접합부도 함께 실험하였다. 실험 결과 철근 이음용 매립 강판을 사용한 접합부는 이음이 없는 접합부와 동일하게 [인장철근 항복]-[충분한 휨변형]-[압축 콘크리트 압괴] 후 압축 철근의 좌굴로 파괴되었다. 따라서 설계에서 가정한 충분한 연성 거동을 확인할 수 있었다. 반면, 굽힌 철근 박스를 사용한 접합부의 경우, 탄성구간에서는 철근 이음용 매립 강판과 유사하게 거동하였으나, 측면 피복 콘크리트가 빨리 탈락되었으며, 슬래브 상하부면의 겹침이음 구간에 부착 균열이 다수 발생하였다. 최종적으로 이음 없는 실험체 및 철근 이음용 매립 강판을 사용한 실험체에 비해 강도와 변형능력이 저하되었다. 또한 굽힌 후편 철근을 겹침이음한 실험체가 철근 이음용 매립 강판을 적용한 경우에 비해 강성 저하가 빠르게 진행되었다. 굽힌 후편 철근의 탄성계수는 직선 철근에 비해 낮고, 완전한 직선으로 펼 수 없기 때문에 인장력을 받으면서 일부 구간이 펴지므로 접합부의 강성을 저하시킨 것으로 판단된다. 2종류의 철근 지름(D13, D16)과 강종(SD300, SD400)에 대해, 철근이음용 매립 강판을 적용한 접합부는 공칭 강도를 충분히 상회하였다. 그러나 굽힌 후 편 철근을 사용하면 강종이 높을수록 그리고 지름이 굵을수록 휨강도가 저하되었다. 따라서 굽힌 후 편 철근의 사용에 주의가 필요하다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.468-475
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• 2007

The Steel deck a structural analysis in head plate form change the objective bridge which it sells it accomplished a detailed structural analysis from the research which it sees and Bulk-head plate it accomplished. The length rib where the fatigue crack which is considerable generally occurs, width rib connection department and the length rib side, the width rib side it compares principal stress in the object and it does to sleep. It applied the grudge element model which it describes consequently after words and a load and a boundary condition and it executed it compared a static test and principal stress. It grasped the stress conduct of the The Steel deck petal which it follows in hand weaving rib affix location and the affix location to sleep in order to analyze a same location Bulk-head the head and comparison considered. From the detailed section which is reinforced with the stress investigation result hand weaving rib of the location which is weak in structural analysis result fatigue crack of form star reinforcement details basic form and Bulk-head the form which is reinforced with the head plate compared to principal stress investigation hour it is judged at the section which separates most.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권4호
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• pp.567-585
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• 2014

The piezoelectric transverse $d_{15}$ shear sensing mechanism is firstly assessed experimentally for a cantilever smart sandwich plate made of a piezoceramic axially poled patched core and glass fiber reinforced polymer composite faces. Different electrical connections are tested for the assessment of the sensor performance under a varying amplitude harmonic (at 24 Hz) force. Also, the dynamic response of the smart sandwich composite structure is monitored using different acquisition devices. The obtained experimentally sensed voltages are compared to those resulting from the benchmark three-dimensional piezoelectric coupled finite element simulations using a commercial code where realistic features, like equipotential conditions on the patches' electrodes and mechanical updating of the clamp, are considered. Numerically, it is found that the stiffness of the clamp, which is much softer than the ideal one, has an enormous influence on the sensed voltage of its adjacent patch; therefore, sensing with the patch on the free side would be more advantageous for a cantilever configuration. Apart from confirming the latter result, the plate benchmark experimental assessment showed that the parallel connection of its two oppositely poled patches has a moderate performance but better than the clamp side patch acting as an individual sensor.

• Steel and Composite Structures
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• 제16권6호
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• pp.559-576
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• 2014

A new mathematical model and its finite element formulation for the non-linear stress-strain analysis of a planar beam strengthened with plates bolted or adhesively bonded to its lateral sides is presented. The connection between the layers is considered to be flexible in both the longitudinal and the transversal direction. The following assumptions are also adopted in the model: for each layer (i.e., the beam and the side plates) the geometrically linear and materially non-linear Bernoulli's beam theory is assumed, all of the layers are made of different homogeneous non-linear materials, the debonding of the beam from the side-plates due to, for example, a local buckling of the side plate, is prevented. The suitability of the theory is verified by the comparison of the present numerical results with experimental and numerical results from literature. The mechanical response arising from the theoretical model and its numerical formulation has been found realistic and the numerical model has been proven to be reliable and computationally effective. Finally, the present formulation is employed in the analysis of the effects of two different realizations of strengthening of a characteristic simply supported flexural beam (plates on the sides of the beam versus the tension-face plates). The analysis reveals that side plates efficiently enhance the bearing capacity of the flexural beam and can, in some cases, outperform the tensile-face plates in a lower loss of ductility, especially, if the connection between the beam and the side plates is sufficiently stiff.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권2호
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• pp.149-172
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• 2007

An experimental study of five full-scale coupling beam specimens has been conducted to investigate the seismic behavior of strengthened RC coupling beams by bolted side steel plates using a reversed cyclic loading procedure. The strengthened coupling beams are fabricated with different plate thicknesses and shear connector arrangements to study their respective effects on load-carrying capacity, strength retention, stiffness degradation, deformation capacity, and energy dissipation ability. The study revealed that putting shear connectors along the span of coupling beams produces no significant improvement to the structural performance of the strengthened beams. Translational and rotational partial interactions of the shear connectors that would weaken the load-carrying capacity of the steel plates were observed and measured. The hierarchy of failure of concrete, steel plates, and shear connectors was identified. Furthermore, detailed effects of plate buckling and various arrangements of shear connectors on the post-peak behavior of the strengthened beams are discussed.