• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.423-433
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• 2015

상 하부 스플릿 티 접합부는 보-기둥 모멘트 접합부로써 T-stub 플랜지의 두께, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트의 개수 및 직경 등의 영향에 따라서 상이한 거동특성을 나타낸다. 상 하부 스플릿 티 접합부는 일반적으로 접합부에 작용하는 휨모멘트는 T-stub이 지지하고 전단력은 전단탭이 지지하는 것으로 이상화되어 설계되고 있다. 그러나 중 저층 규모의 강구조물에 상 하부 스플릿 티 접합부가 적용되는 경우, 작은 규격의 보 부재가 적용될 수 있기 때문에 보 웨브에 전단탭을 설치하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이 연구는 이와 같이 보 웨브에 전단탭을 설치할 수 없는 기하학적 형상을 갖는 상 하부 스플릿 티 접합부가 충분한 전단력 지지능력을 갖도록 하는 접합부 상세를 제안하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 상 하부 스플릿 티 접합부에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.289-297
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• 2013

본 연구에서는 건축구조용 고성능강(HSA800)을 사용한 조립 용접H형강 기둥의 국부좌굴 거동과 현행 판폭두께비에 대한 설계기준의 제한값 검토를 위하여 다양한 판폭두께비를 변수로 하는 일축 압축실험 연구를 수행하였다. 또한, 실험체에 대한 유한요소해석 수행 결과를 실험연구의 결과와 비교 검증 하였으며 검증된 해석모델을 이용하여 실험연구에서 다루지 못한 다양한 판폭두께비에 대한 변수연구를 수행하였고 그 결과를 토대로 현행 설계기준의 적용성에 대해 검토하였다. 연구결과, 본 연구에서 사용한 유한요소해석 모델이 실험결과를 5.3% 오차 범위 내에서 실험결과를 비교적 합리적으로 예측하였으며, HSA800급 고성능강을 사용한 단주의 해석연구를 통한 국부좌굴 거동은 적용하는 초기결함(Initial Imperfection)값의 크기에 따라 민감하게 거동하는 것을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.813-822
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• 2002

단주영역에서 정사각형 콘크리트 충전 강관기둥의 단순 누가강도, 설계식 강도는 실험강도에 비해 약간 과소하게 평가하고 있다. 따라서 본 논문은 주요 요인이 되는 콘크리트의 구속효과를 고려하여 평가하고자 하였다. 콘크리트의 구속효과를 검토하기 위해 3차원 유한요소모델을 사용하여 강관의 폭-두께비(b/t), 콘크리트의 압축강도($f_c$'), 강재의 항복응력($f_y$)에 따른 영향을 검토하였고 이 세 변수를 조합한 제안된 강도식은 기존의 실험값과 비교, 검토되었다. 또한 하중 재하상태에 따른 콘크리트의 구속효과도 살펴 보았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.603-611
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• 2007

동일한 총 정적 모멘트를 갖지만 단부 및 중앙부 모멘트 분배가 서로 다른 총 3개의 슬래브-기둥 내부 접합부를 실험하였다. 각 실험체는 4.2m 정사각형 슬래브와 356mm 정사각형 단면을 갖는 기둥으로 구성되며, 슬래브의 두께는 152mm이다. 실험 결과, 플랫플레이트 시스템은 비 균열 상태에서부터 최종 파괴 단계까지 상당히 큰 모멘트 재분배 현상이 나타나고, 극한 상태에서 실험체의 단부 및 중앙부 모멘트 분배는 설계에서의 철근 분배에 의해 크게 좌우되었다. 또한 이러한 모멘트 재분배 현상은 슬래브의 펀칭전단강도에 영향을 준다.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권2호
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• pp.201-211
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• 2017

This study evaluates the reliability of present European codes in predicting the collapse load of columns made with perforated cold-formed steel (CFS) profiles under combined axial load and bending. To this aim, a series of experimental tests on slender open-section specimens have been performed at varying load eccentricity. Preliminarily, stub column tests have also been performed to calculate the effective section properties of the investigated profile. By comparison of experimental data with code-specified M-N strength domains, the authors demonstrate that present code formulations may underestimate the collapse load of thin-walled perforated open sections. The study is the first step of a wider experimental and numerical study aimed at better describing strength domains of perforated CFS open sections.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권5호
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• pp.1237-1258
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• 2015

This paper proposes a simple inelastic analysis approach to efficiently map out the complete nonlinear post-collapse (strain-softening) response and the maximum load capacity of axially loaded concrete encased steel composite columns (stub and slender). The scheme simultaneously incorporates the influences of difficult instabilizing phenomena such as concrete confinement, initial geometric imperfection, geometric nonlinearity, buckling of reinforcement bars and local buckling of structural steel, on the overall behavior of the composite columns. The proposed numerical method adopts fiber element discretization and an iterative M${\ddot{u}}$ller's algorithm with an additional adaptive technique that robustly yields solution convergence. The accuracy of the proposed analysis scheme is validated through comparisons with various available experimental benchmarks. Finally, a parametric study of various key parameters on the overall behaviors of the composite columns is conducted.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.511-520
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• 2012

상 하부 스플릿 T 접합부는 부분강접 접합부의 한 형태로 접합부에 사용된 T-stub의 두께 및 고력볼트 게이지 거리 변화에 따라서 충분한 휨강도를 갖는다. 뿐만 아니라 상 하부 스플릿 T 접합부는 강재의 종류, 보 및 기둥의 규격, 접합부 형상 등의 조합에 의하여 보통모멘트골조 혹은 특수모멘트골조에 적용 가능한 충분한 연성능력을 갖는 내진접합부로 설계 및 시공 된다. 그러나 이러한 상 하부 스플릿 T 접합부에 대한 국내의 연구는 아직 미흡한 상황이며 적합한 설계식의 제안도 이루어지고 있지 않다. 그러므로 상 하부 스플릿 T 접합부의 국내 적용을 위해서는 많은 실험 및 해석적 연구가 필요한 상황이다. 따라서 이 연구는 FEMA의 상 하부 스플릿 T 접합부에 대한 설계식을 검토하고 국내의 적용 가능성을 타진하고자 진행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.13-22
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• 2015

본 연구에서는 콘크리트 내에 강섬유를 혼입하여 기둥자체의 인성력을 확대시키는 방안을 구조실험을 통해 분석하고자 한다. 내부 앵커형 용접조립 각형 기둥에 강섬유 보강 콘크리트를 충전하여 구조 거동을 고찰하였다. 강섬유 혼입량과 가력조건을 변수로 하여 총 10개의 단주를 제작하여 단조재하 실험을 수행하였다. 그 결과 휨 모멘트력이 발생될 때 강섬유 콘크리트는 특유의 성질인 균열 후 인장강도가 발현되어 내력 및 거동에 유리하게 작용되는 것으로 보인다. 미소 분량의 강섬유 혼입으로 축력과 휨내력이 향상 가능한 것은 매우 합리적인 단면설계가 가능하며 이를 적극적으로 설계에 반영될 필요가 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권3호
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• pp.589-604
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• 2016

Kenya has recently experienced worrying collapse of buildings during construction largely attributable to the poor quality of in-situ concrete and poor workmanship. The situation in the country is further compounded by rapid deterioration of infrastructure, hence necessitating the development of alternative structural systems such as concrete filled unplasticized poly vinyl chloride (UPVC) tubes as columns. The work herein adds on to the very limited and scanty work on use of UPVC tubes in construction. This study presents the findings of experimental and analytical work which investigated the structural response of composite concrete filled UPVC tubes under compressive load regime. UPVC pipes are cheaper than steel tubes and can be used as formwork during construction and thereafter as an integral part of column. Key variables in this study included the strength of infill concrete, the length to diameter ratio (L/D) of the plastic tube, as well as the diameter to thickness ratio (D/2t) of the plastic tube. Plastic tubes having varying diameters and heights were used to confine concrete of different strengths. Results obtained in the study clearly demonstrate the effectiveness of UPVC tubes as a confining medium for infill concrete, attributable to enhanced composite interaction between the UPVC tube and infill concrete medium. It was determined that compressive strength of the composite column specimens increased with increased concrete strength while the same decreased with increased column height, albeit by a small margin since all the columns considered were short columns. Most importantly, the experimental confined concrete strength increased significantly when compared to unconfined concrete strength; the strength increased between 1.18 to 3.65 times the unconfined strength. It was noted that lower strength infill concrete had the highest confined strength possibly due to enhanced composite interaction with the confining UPVC tube. The study further proposes an analytical model for the determination of confined strength of concrete.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권1호
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• pp.117-126
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• 2017

The component method is an analytical approach for investigating the moment-rotation relationship of steel connections. In this study, the component method was improved from two aspects: (i) load analysis of mechanical model; and (ii) combination of spring elements. An optimized component method with more reasonable component models, spring arrangement position, and boundary conditions was developed using finite element analysis. An experimental testing program in two major-axis and two minor-axis connections under symmetrically loading was carried out to verify this method. The initial rotational stiffness obtained from the optimized component method was consistent with the experimental results. It can be concluded that (i) The coupling stiffness between column and beam flanges significantly affects the effective height of the tensile-column web. (ii) The mechanical properties of the bending components were obtained using an equivalent t-stub model considering the bending capacity of bolts. (iii) Using the optimized mechanical components, the initial rotational stiffness was accurately calculated using the spring system. (iv) The characteristics of moment-rotation relationship for beam to column connections were effectively expressed by the SPRING element analysis model using ABAQUS. The calculations are simpler, and the results are accurate.