In recent year, column member is used for square hollow section(5.H.5) and beam member is used for H-section. But 5.H.5 column has vulnerability because of low flexural stiffness between column and beam connection joints. To reinforce this vulnerability, 5.H.5 column filled with concrete and concrete slab connection compounded with H-beam is developed in many ways. In this paper, modelling of predicting behavior of various types of connections is studied using finite element method. k order to simulate the actual behavior, a three-dimensional modelling is used. A simple efficient contact algorithm with a new gap element is employed to simulate the interaction between 5.H.5 column and concrete, The modelling result$ are compared with the experimental results.
The object of this study introducts simple formula being based on energy principle to investigate span truss's non-linear, and considers the relation of member's length, height rate and slenderness ratio to rise prymid truss's economic structure ability through each example. This paper considered space truss's geometric non-linear behavior and material non-linear behavior, so acquired under result through as saying energy principle.
본 연구에서는 보-기둥 접합부 비선형 거동과 부재 기하비선형을 고려할 수 있는 2차 탄성해석 프로그램을 이용하여 20층 가새 철골구조물에서 반강접 접합부가 구조물의 거동에 미치는 영향을 파악하였다. 구조물 전체에 미치는 영향으로 P-delta 효과와 최상층 수평변위를 확인하였고 국부적인 영향으로 부재력 분배 및 부재에 발생하는 조합응력을 조사하였다. 수평하중과 수직하중을 받는 구조물에 가새와 같이 횡력에 저항하는 구조시스템이 있는 경우 전단접합부를 반강접 접합부로 대체하여도 P-delta 효과 및 최상층 수평변위에 문제가 없었으며 부재력 분배에 의하여 펄 부재치수를 줄일 수 있어 경제적인 구조설계가 가능하였다.
In this study, experimental, numerical, and analytical approaches were carried out to evaluate the behavior and prestressing effect of prestressed composite beam by external tendon and cover plate. Behavior of prestressed composite beam, load-carrying capacity, effects of prestressing, and ultimate strength were estimated. The contribution of the section increase of the prestressing method using tendon was less than the prestressing method using cover plate. In accordance with numerical and analytical approaches, the ultimate strength of the prestressed composite beam is shown to be the same value because strength is determined according to the plastic resistance moment and the plastic neutral axis; however, both plastic resistance moment and neutral axis are not affected by prestressing force but affected by sectional stiffness of the prestressing member. Based on these approaches, we concluded that the prestressing method using tendon can be useful in applications without an increase in self-weight, and the prestressing method using high-strength cover plate can be applied to reduce the deflection of the composite beam. The prestressing method using high-strength cover plate can also be used to induce prestress of the composite beam in the case of a large deflection due to a smaller sectional stiffness of the composite beam.
본 연구에서는 다양한 변수를 갖는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 성능기반설계의 타당성과 이에 따른 모멘트 재분배 개념의 적용성을 분석하기 위해 횡력을 지지하는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 비선형해석을 수행하였다. 설계변수(철근비, 콘크리트변형률, 벽체높이)가 병렬 RC 구조벽체시스템의 거동에 미치는 영향을 분석하였으며 이를 기반으로 병렬 RC 구조벽체시스템의 성능기반 설계를 위한 고려사항을 제안하였다. 비선형해석 결과, 병렬 RC 구조벽체시스템 성능기반 설계와 모멘트 재분배 개념의 적용을 위해서는 연결보의 항복여부에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다. 높은 벽체의 경우, 연결보가 항복하지 않고 탄성 상태로 거동할 수 있기 때문에 고층 병렬 RC 구조벽체시스템에 대해 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념을 적용하기 위해서는 벽체에 높은 수준의 소성변형능력을 필요로 하며, 이를 위해 벽체 압축단부에 횡보강을 필수적으로 실시해야 한다.
이 연구의 목적은 프리캐스트 부재의 새롭게 고안한 전단저항 연결체의 구조성능을 평가하는데 있다. 프리캐스트 세그먼트 구조물의 설계와 시공시에 전단저항 연결체와 같은 접합부는 특별한 주의가 요구된다. 개발한 전단저항 연결체의 상세와 성능을 평가하기 위하여 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 이 연구에서 사용된 접합요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 정확하게 예측할 수 있다. 추후 전단저항 연결체를 갖는 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각의 실험을 수행하여 구조거동과 내진성능을 파악할 것이다.
This study focuses on the load carrying capacity and the force transfer mechanism of multi-hole perfobond shear connectors in steel-concrete composite structure. The behavior of multi-hole perfobond shear connector is more complicated than single-hole connector cases. 2 groups push-out tests were conducted. Based on the test results, behavior of the connection was analyzed and the failure mechanism was identified. Simplified iterative method and analytic solution were proposed based on force equilibrium for analyzing multi-hole perfobond shear connector performance. Finally, the sensitivity of design parameters of multi-hole perfobond shear connector was investigated. The results of this research showed that shear force distribution curve of multi-hole perfobond shear connector is near catenary. Shear forces distribution were determined by stiffness ratio of steel to concrete member, stiffness ratio of shear connector to steel member, and number of row. Efficiency coefficient was proposed to should be taking into account in different limit state.
This paper presents an experimental study on the behavior of axially-loaded steel RHS (rectangular hollow section) compression members that are partially reinforced along their lengths with welded steel plates. 28 slender column tests were carried out to investigate the effects of the slenderness ratio of the unreinforced member and the ratio of the reinforced length of the member to its entire length. In addition to the slender column tests, 14 stub-column tests were conducted to determine the basic mechanical properties of the test specimens under uniform compression. Test results show that both the compressive strength and stiffness of an RHS member can be increased significantly compared to its unreinforced counterpart even when only the central quarter of the member is reinforced. Based on the limited test data, it can be concluded that partial reinforcement is, in general, more effective in members with larger slenderness ratios. A simple design expression is also proposed to predict the compressive strength of RHS columns partially reinforced along their length with welded steel plates by modifying the provisions of AISC 360-10 to account for the partial reinforcement.
본 연구에서는 강사장교의 비선형 거동과 하모니 서치 알고리즘에 기반한 사장교 부재 단면 결정 방법을 제시하였다. 하모니 서치 알고리즘은 초기값 설정, 하모니 메모리 초기화, 새로운 하모니 메모리 구성 및 하모니 메모리 업데이트의 과정을 반복하여 최적값을 탐색함으로써 사장교 부재 단면을 결정한다. 하모니 서치 알고리즘으로 선정된 주요 부재 단면으로 3차원 강사장교의 비선형 초기형상해석을 수행하였으며, 초기장력과 형상을 고려하여 복잡한 거동특성과 각 부재의 비선형성을 반영한 사장교 주요 부재인 주탑, 보강거더, 가로보 및 케이블의 최적 단면을 결정하였다. 사장교 주요 부재의 단면 결정을 위한 목적함수로는 전체 중량을 사용하였으며, 제약조건으로 한계상태설계법을 바탕으로 하중저항능력과 사용성에 대한 제약조건식 및 보강거더와 가로보 단면의 폭과 높이의 비율을 추가적인 제약조건으로 고려하고, 주탑, 보강거더 및 가로보의 기하 및 재료 비선형성과 케이블 부재의 비선형성에 따라 부재 단면을 결정할 수 있도록 하였다. 최적 단면 결정 결과, 제안한 해석 방법은 사장교의 다양한 설치조건에 따라 최적 단면을 결정할 수 있으며, 비선형성을 고려한 사장교 부재 단면제원을 하모니 서치 기법을 통하여 결정할 수 있음을 확인하였다.
This study examined the effect of rotational stiffness of joints between vertical and horizontal members in system supports. In order to prevent repeated disasters of system supports, it is important to examine the accurate behavior of system supports. Among various factors affecting the complex behavior of system supports, this study focused on the stiffness of joints between vertical and horizontal members. The considered joint was modelled by a rotational spring, but the translational displacements were fixed. The stiffness of rotational spring was calculated by utilizing the usable experimental data. In addition, the hinge connection condition, which is generally considered in design and only restrict the translational displacements, was modelled to compare the results. The case with the rotational stiffness in joints showed 3.5 times buckling loads compared to the case without the rotational stiffness. Thus, the structural behavior of the vertical member in system supports was similar to the vertical member with the fixed condition. For the combined stresses of vertical members, the combined stress ratios were reduced 5~6% by considering the rotational stiffness of connecting parts. However, for the horizontal member where showed relatively small stress range, the stresses were increased 2.3~7.6 times by considering the rotational stiffness in connecting parts.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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