• Steel and Composite Structures
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• 제20권6호
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• pp.1221-1236
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• 2016

Modular structures consist of standardized modules and their connections. A modular bridge pier is proposed to accelerate bridge construction. Multiple concrete-filled steel tubes (CFTs) using commercial steel tubes were chosen as the main members. Buckling restrained bracings and enhanced connection details were designed to prevent premature low-cycle fatigue failure upon cyclic loading. The pier had a height of 7.95 m, widths of 2.5 m and 2.0 m along the strong and weak axis, respectively. Cyclic tests were performed on the modular pier to investigate structural performance. Test results showed that four CFT columns reached yielding without a premature failure of the bracing connections. The ultimate capacity of the modular pier was reasonably estimated based on the plastic-hinge-analysis concept. The modular CFT pier with enhanced bracing showed improved displacement ductility without premature failure at the welding joints.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권1호
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• pp.133-144
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• 1999

To fine seam annealer capacity of through thickness seam annealing in terms of through thickness microstructure change with increased toughness and elongation leaving heat trace on it, high strength steel pipes of ERW with different thickness were tested in different seam annealing temperature measured on the outer surface of pipes. Annealing temperature and microstructure of the weld seam were changed through applied seam annealing condition. Toughness and tensile test with hardness and microstructure analysis were done on the annealed weld seam to fine its characteristics as a primary step and annealing characteristics according to different seam annealing condition. Through a study of annealed ERW weld seam characteristics and seam annealing technology, amount of electric power should apply in decreased manner to arranged inductors of annealer in the order of 1st, 2nd, 3rd, so on for proper seam annealing. For example of 15.4mm thick and 610mm outside diameter pipe, applied power for proper seam annealing is 600 -650kw at 1st inductor, 450 - 500kw at 2nd inductor, 200-250 kw at 3rd inductor of annealer during 10 - 12M/minute moving speed of pipe. Also, the penetration depth of heat trace along the thickness direction of weld during seam annealing can be estimated through the equation 17mm/kv$\times$voltage(kv) with the microstructure and hardness analysis of thick weld seam as well as study of seam annealing and comparison of cooling condition to CCT diagram of low carbon high strength steel. From this result, the difference between the technological applicability of full annealing condition based on phase diagram and full penetration of heat trace based on CCT diagram along the thickness of weld seam is discussed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.151-159
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• 2017

현대전의 양상은 점차 네트워크 중심전으로 변화해가고 있으며, 이의 중심인 정보 전자전 역시 나날이 발전하는 모습을 보이고 있다. 최근 국산화에 성공한 국내 지상용 전자전장비는 운용환경의 특성상 고지대와 강한 풍속, 상고대 등의 영향을 많이 받는다. 따라서 ES 장비의 마스트와 안테나를 연결하는 안테나전환기의 구조적 신뢰성은 가장 중요한 부분이라 할 수 있다. 본 논문에서는 안테나전환기의 구조분석 및 환경적 영향성을 분석하여 기존의 안테나전환기 구조보다 향상된 ES안테나 구조 지지능력을 가진 안테나전환기를 제안하였다. 안테나전환기의 용접방식의 변경과 보강 블록부를 통하여 개선된 구조를 시뮬레이션하고 하중시험을 통해 안테나전환기의 구조개선 타당성을 검증하였다. 시뮬레이션 결과 개선된 안테나 전환기 용접부 및 보강블럭부의 안전율은 기준 보다 각 5.3배, 1.5배의 높은 안전율을 확보한 것으로 확인되었다. 시제품에 대한 하중시험을 181kg까지 진행한 결과 용접부의 경우 3.7 Mpa, 보강블럭 부위는 64.4Mpa 정도가 측정되었다. 이 시험 결과는 구조 해석한 시뮬레이션 결과값과 유사한 것으로 제안한 안테나전환기의 하중지지 능력이 기존 대비 향상된 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.23-34
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• 2016

콘크리트 충전강관 기둥은 강관의 구속효과에 의해 콘크리트의 압축내력 상승과, 콘크리트에 의한 강관의 국부좌굴 보강효과에 의해 부재내력이 상승하고 뛰어난 변형성능을 발휘한다. 하지만, 기둥단면이 커질 경우 합성효과를 발휘하기 위하여 스터드 볼트나 후 시공 앵커 볼트를 사용해야 하는 시공상의 문제점이 발생된다. 이를 극복함과 동시에 합성효과를 증대시키기 위한 방안으로 내부에 리브가 설치된 용접조립 기둥이 소개되었다. 내부 리브는 콘크리트와 맞물려 있어 리브의 변형은 콘크리트의 균열을 촉진시키는 역할을 동반하게 된다. 이러한 잠재적인 문제에 대한 해결책은 강관 리브의 변형에 저항할 수 있도록 콘크리트 인성을 증가시킬 수 있는 방안이 필요하다. 언급된 두 가지의 문제점이 효과적으로 해결될 경우 용접조립 각형강관 기둥은 내화성능 확보가 가능하다고 판단된다. 본 연구에서는 해결방안으로 내부 콘크리트를 강섬유와 혼입하여 기둥 자체의 연성과 인성을 증대시키는 것에 중점을 맞추고 있다. 내화성능 평가를 위한 시험체는 총 8개 로 하중비에 따른 재하가열 실험을 실시하고 화재 전후 거동과 열 변형 능력을 주요변수별로 분석하였다. 실험결과와 선행연구 비교를 통해 열 전달과 열응력 해석 모델의 신뢰성을 확보하였으며, 강섬유 혼입율에 따른 변수해석을 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.155-167
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• 2014

강-콘크리트 합성보는 오랫동안 건물시공에 사용되어져 왔다. 합성보의 필수요소는 강재단면과 콘크리트 슬래브 사이의 전단접합이며, 주로 기계적 전단연결재가 사용되며 다양한 형상의 장치가 사용되어져 왔다. 본 연구는 앵글 전단연결재를 가진 push-out 실험체의 실험결과를 조사한 것이다. 앵글 전단연결재의 전단성능을 검토하기 위해서 모두 22개의 push-out 실험체를 설계하였으며, 앵글의 높이, 용접길이 및 앵글의 간격 등의 실험변수를 바탕으로 그 영향을 검토하였다. 실험결과를 바탕으로 앵글 전단연결재의 전단강도를 예측할 수 있는 설계식을 제안하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권5호
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• pp.1039-1054
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• 2015

The purpose of this study was to evaluate the seismic performance of weak-axis column-tree type connections used in steel moment frames. These connections are composed of a shop-welded and fieldbolted steel structure and can improve welding quality. On this basis, column-tree type connections are widely used in steel moment resisting frames in Korea and Japan. In this study, splices designed with a semirigid concept regarding the seismic performance of column-tree connections were experimentally evaluated. The structures can absorb energy in an inelastic state rather than the elastic state of the structures by the capacity design method. For this reason, the plastic hinge might be located at the splice connection at the weak-axis column-tree connection by reducing the splice plate thickness. The main variable was the distance from the edge of the column flange to the beam splice. CTY series specimens having column-tree connections with splice length of 600 mm and 900 mm were designed, respectively. For comparison with two specimens with the main variable, a base specimen with a weak-axis column-tree connection was fabricated and tested. The test results of three full-scale test specimens showed that the CTY series specimens successfully developed ductile behavior without brittle fracture until 5% story drift ratio. Although the base specimen reached a 5% story drift ratio, brittle fracture was detected at the backing bar near the beam-to-column connection. Comparing the energy dissipation capacity for each specimen, the CTY series specimens dissipated more energy than the base specimen.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.413-421
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• 2002

본 연구에서는 반복 재하실험에 의해서 단부 철근콘크리트 중앙부 철골로 이루어진 복합보의 접합부 형상에 따른 역학적 거동을 파악하고자 한다. 실험결과와 종국내력식을 비교 검증하고 합성효과, 내진성능 및 응력전달의 유효성을 검토한다. 각 실험체의 유형은 주근용접형, 정착판 보강형, 시어코넥터 보강형, 시어코넥터형으로 한다. 그 결과 정착판 보강형과 시어코넥터 보강형은 내력 및 내진성능이 우수한 것으로 평가되었으며, 철근콘크리트와 철골 접합부분이 일체성을 확보하여 응력전달에 유리한 것으로 나타났다. 그러나 기존의 종국내력식은 실험결과와 다소 차이가 있는 것으로 나타나 보다 명확한 종국내력식이 요구되고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.531-539
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• 2003

노스리지 지진 발생시 구조체 손상이 발생했던 현장용접 모멘트골조와 달리 기둥-보 브라켓형식의 모멘트골조에는 지진의 영향을 조정하고 감소시키는 도구(tool)가 바로 보에 이음부(splice)이다. 지진발생 중에 보의 이음부는 연성의 퓨즈(fuse)로서 작용할 수 있고, 골조에 발생할 수 있는 흼모멘트를 포함한 힘의 크기를 제한할 수 있다. 국내에서는 모멘트 골조의 대부분이 기둥-보 브라켓 형식으로 이루어진다. 본 논문에서는 이음하지 않은 H형강보를 제작하여 단순가력 실험을 수행하였고, 고력볼트를 이용하여 전강도설계된 실물실험체와 플랜지볼트 열수를 각각 75%, 50% 및 0%로 줄여서 이음부를 제작한 H형강 보를 단순가력 실험을 수행하였다. 이들 실험을 통해 기둥-보 브라켓형식의 모멘트 골조에서 보의 이음부(Beam Splice)가 악보(Week Beam)의 임계위치(Critical Point)로서 작용할 수 있는 가능성을 타진하고자 하는 연구에 기초자료를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.7-12
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• 2013

건축물에서의 화재 발생은 인명피해, 구조물 피해 등 재해적 요소를 많이 포함하고 있으며, 가연물의 증가에 따라 화재 발생빈도수와 피해 규모는 점차 증대하는 추세이다. 특히 강재로 구성되는 기둥부재와 보부재의 고온 시 내력의 급격한 감소는 구조물의 붕괴와 같은 매우 위험한 상황에 도달될 수 있으므로 화재 시 강구조 건축물의 구조 안전성 확보를 위해서는 적용 강재의 신뢰성 있는 고온 물성자료가 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 강구조 건축물에서 많이 활용되는 용접구조용 강재인 SM 400강재를 대상으로 고온 시 항복강도, 탄성계수를 측정하여 내력평가에 활용할 수 있는 실험식을 제시하고, 화재 시의 온도평가와 응력 계산에 요구되는 열전도율과 열팽창계수 등의 열적 특성의 자료를 제시한다. 또한 일반 구조용 강재인 SS 400과의 고온 특성을 비교, 평가함으로써 고온에서의 내력 특성을 확인한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권6호통권67호
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• pp.611-620
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• 2003

강합성교량에서 19mm 또는 22mm 직경을 갖는 전단연결재가 일반적으로 사용되고 있다. 강교 상세의 단순화와 향후 바닥판 제거의 용이성 및 프리캐스트 바닥판 전단포켓의 효율적인 배치를 위해서는 대직경 스터드 전단연결재가 필요하다. 현재의 전단연결재 설계범위를 넘어서는 대직경 스터드 전단연결재에 대한 push-out 실험을 통해서 정적거동에 관한 항목들을 검토하고 기존 설계식과의 비교를 수행하였다. 25, 27, 30mm 직경의 스터드에 대한 전단실험을 통해서 탄성영역에서의 전단강성을 평가하고 세 개의 직선으로 구성된 하중-상대변위 곡선을 제안하였다. 파괴시의 극한상대변위를 평가하고 극한강도를 유로코드-4의 설계식과 비교하여 설계의 안전율을 평가하였다. 또한 30mm 스터드의 경우는 용접과 콘크리트 지압능력의 개선이 필요한 것으로 나타났다.