• Steel and Composite Structures
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• 제21권6호
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• pp.1369-1388
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• 2016

This study is an effort to clearly recognize the seismic damages occurred in strap-braced cold formed steel frames. In order to serve this purpose, a detailed investigation was conducted on 9 full scale strap-braced CFS walls and the required data were derived from the results of the experiments. As a consequence, quantitative and qualitative damage indices have been proposed in three seismic performance levels. Moreover, in order to assess seismic performance of the strap-braced CFS frames, a total of 8 models categorized into three types are utilized. Based on the experimental results, structural characteristics are calculated and all frames have been modeled as single degree of freedom systems. Incremental dynamic analysis using OPENSEES software is utilized to calculate seismic demand of the strap-braced CFS walls. Finally, fragility curves are calculated based on three damage limit states proposed by this paper. The results showed that the use of cladding and other elements, which contribute positively to the lateral stiffness and strength, increase the efficiency of strap-braced CFS walls in seismic events.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권6호
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• pp.415-425
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• 2016

스틸스터드 내력벽 시스템은 국외에서 중고층형 모듈러 건축에 널리 사용되는 구조형식이다. 국내의 중고층형 모듈러 시스템에 스틸 스터드 벽체를 적용하기 위해서는 내진성능 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 스트랩브레이스를 갖는 모듈러 건축 스틸스터드 내력벽 시스템의 횡력저항성능 및 유효강성을 제안하였다. 스트랩 브레이스와 수직외측스터드의 사양을 달리하는 2개의 실물 실험체에 대해 주기하중에 대한 실험을 실시하여 제안된 설계식을 검증하였다. 수직외측스터드의 휨거동을 고려할 수 있는 설계식을 통해 실험체의 공칭강도, 탄성강성, 항복변위 등을 예측하고 실험을 통해 검증하였다. 실험에 의한 최대강도는 예측식 대비 1.11~1.18배 수준으로 평가되었다. 박판의 스트랩 브레이스를 갖는 스트랩 스터드패널은 일반적으로 에너지소산능력이 매우 낮은 것으로 평가되나, 본 연구에서 제안한 수직외측스터드의 유효높이를 줄이고 브레이스의 각도를 낮춘 시스템의 경우 등가점성감쇠비가 최대 9.42% 수준으로 충분한 에너지소산능력이 확보될 수 있음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.519-530
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• 2013

본 연구에서는 스터드패널과 경량철골골조로 구성된 모듈러건물 유닛의 강성, 하중재하능력, 연성능력, 에너지소산능력 등 내진성능을 평가하기 위하여 주기실험을 수행하였다. 모듈러건물 유닛의 횡력저항요소로서 스트랩브레이스 및 시트강판으로 보강된 스터드패널을 사용하였다. 실험 결과, 스트랩브레이스 및 시트강판 보강 스터드패널을 사용한 모듈러건물유닛은 우수한 연성거동을 보였다. 최대변위비는 5.37% 이상을 보였고, 변위연성도는 5.76 이상인 것으로 나타났다. 그러나 주기거동 동안 핀칭이 크게 발생하여 주기당 에너지소산량은 좋지 않은 것으로 나타났다. 모듈러건물유닛의 소성메커니즘을 바탕으로 내진설계를 위한 강도, 항복변위, 탄성강성 등 설계식을 제안하였고 실험 결과와 비교를 통하여 제안된 설계식을 검증하였다. 제안된 방법은 모듈러건물유닛의 하중재하능력, 강성 등 내진성능을 합리적으로 예측하였다. 그러나 스트랩브레이스 보강 스터드패널의 탄성강성은 크게 과대평가되었으므로, 안전한 내진설계를 위해서는 구조해석 시 탄성강성을 50%로 줄이는 것이 필요하다.

• Steel and Composite Structures
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• 제5권5호
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• pp.407-420
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• 2005

This study presents the strength of braced and unbraced cold-formed steel wall frames consisting of several wall studs acting as columns, top and bottom tracks, and bracing members. The strength and the buckling mode of steel wall frames were found to be different due to the change of bracing type. In addition, the spacing of wall studs is a crucial factor to the strength of steel wall frames. The comparisons were made between the test results and the predictions computed based on AISI Code. The related specifications do not clearly provides the effective length factors for the member of cold-formed steel frame under compression. This paper proposes effective length factors for the steel wall frames based on the test results. A theoretical model is also derived to obtain the modulus of elastic support provided by the bracing at mid-height of steel wall frames in this research.