고강도콘크리트충전 각형강관장주의 내력에 관한 실험적 연구

서성연,정진안,Seo, Seong Yeon,Chung, Jin An 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.4

본 논문에서는 고강도콘크리트충전 각형강관장주에 대한 실험결과와 탄소성해석결과를 비교분석했다. 실험체는 모두 고강도콘크리트 충전 각형강관장주로 18개를 제작하였으며, 편심비에 따라 중심 및 편심가력하였다. 본 연구의 주요 파라메타는 단면폭에 대한 유효좌굴 길이의 비($L_K$/D)= 4, 8, 12, 24, 30와 가력편심비(e)=0, k, 3k이다. 본 논문에서 고강도콘크리트 충전 각형강관장주의 내력에 관한 해석 및 실험을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $L_K$/D=12 이하의 고강도콘크리트충전 각형강관단주는 콘크리트 감소계수 $c{\gamma}u=0.85$를 고려한 전소성내역에 도달했으나, $L_K$/D=18 이상의 장주실험체는 콘크리트 감소계수를 고려한 전소성내력에 도달하지 않았다. 실험에 의한 고강도콘크리트충전 각형강관장주의 탄소성거동은 제안된 해석치의 종국내력$N_{ASSUMED}$과 비교적 양호한 접근을 보여주었다. 콘크리트 압축강도의 감소계수 $c{\gamma}u=0.85$를 고려하지 않은 CFT설계기준과 고강도 콘크리트를 충전한 각형강관기둥의 실험결과치는 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. In this paper, 18 square CFT columns filled with high-strength concrete were tested under concentric or eccentric axial loading. Two parameters of the experimental program included the buckling length-section depth ratio ($L_K$/D) and the eccentricity of the appled compressive load (e). In additon, mechanical properties such as the compressive concrete strength and compressive and tensile steel strength were measured and incorporated into the material models for the stress-strain relationships of concrete and steel. This model was used in an elasto-plastic analysis in order to predict the behavior of the slender CFT columns. Observtions of the failure mode during the tests under axial loadig were also presented. The strengths obtained from the analysis. Recommendations for Design, and Constructions of CFT structures were presented, as verified by the experimental results.

2축휨을 받는 고강도콘크리트충전 각형강관기둥의 내력에 관한 연구

서성연,케이고 츠다,아츠시 나카무라,Seo, Seong Yeon,Keigo, Tsuda,Atsushi, Nakamura 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.3

중심 및 2축편심압축에 대한 고강도콘크리트충전 각형강관기둥에 대해 실험 및 해석을 수행하며, 실험변수는 기둥의 좌굴길이대 단면폭의 비 $L_k/D$, 편심의 크기 e, 그리고 편심하중의 각 ${\theta}$이다. 실험을 통하여 2축휨을 받는 고강도콘크리트충전 각형강관기둥의 내력 및 거동을 조사한 결과, 2축편심압축력을 받는 CFT기둥의 실험에 의한 최대내력 및 거동은 해석에 의한 값과 비교적 잘 일치하였다. Maximum-strength concrete-ailed steel square tubular columns were tested under concentric and biaxial eccentric load. Buckling length-section depth ratio $L_k/D$, magnitude of eccentricity e, and angle of eccentric load ${\theta}$ were selected as experimental parameters. Strength and behavior were also examined. Test results showed that the maximum strength of columns under biaxial eccentric load could be predicted using the previously proposed strength formula of columns under uniaxial eccentric load. Likewise, the behavior and maximum strength of columns could be predicted using the analysis.

무근콘크리트에 매입된 셋트앵커의 전단내력평가에 관한 실험적 연구

서성연,양영성,김규석,Seo, Seong Yeon,Yang, Young Sung,Kim, Kyu Suk 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.3

익스팬션 앵커인 셋트앵커를 대상으로 실험을 통하여 전단내력에 대해서 고찰하였다. 실험은 연단거리와 앵커간격을 변수로 하여 진행하였으며 전단하중을 받는 앵커의 파괴모드는 연단거리와 앵커의 강성 및 직경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 앵커와 모재인 콘크리트의 파괴모드는 앵커의 설계식에 중요한 요소이며, 본 실험에서는 앵커의 전단파괴와 콘크리트 단부파괴가 나타났다. 앵커의 전단강도는 ACI 318-02 설계기준과 EOTA 기준을 비교 검토하여 평가하였으며, 콘크리트 단부파괴강도는 CCD 방법과 기존의 ACI349-90 설계기준을 비교.검토하여 평가하였다. 셋트앵커의 실험결과, (1) 셋트앵커의 전단강도에서 앵커의 계수는 5% 파괴확률을 적용하여 0.684로 평가되었다. 그러므로 ACI318-02와 EOTA의 앵커의 전단강도에 대한 각각의 계수 0.6과 0.5는 안전 측으로 판단된다. 따라서 셋트앵커의 전단강도를 다음과 같이 제시한다. $V_s=0.684 A_{se}f_{ut}$(N). (2) 콘크리트 단부파괴강도 예측값은 CCD방법을 적용한 예측값이 비교적 실험값에 근접했다. 그러므로 CCD방법에 근거하여 5% 파괴확률을 적용한 셋트앵커의 콘크리트 단부파괴강도를 다음과 같이 제시한다. $V_b=0.609(\frac{\iota}{d_o})^{0.2}\sqrt{d_0}\sqrt{f_c}(c_1)^{1.5}$(N). (3) 앵커간격에 따른 콘크리트 단부파괴강도 추정 시 CCD 설계기준이 합리적인 설계방법으로 사료된다. This paper concerns the prediction of shear capacity, as governed by steel failure and concrete breakout failure, of set anchors installed in plain concrete. For this purpose, the methods to evaluate the shear capacity of the set anchors in concrete are summarized and the experimental data are compared with capacities by the two present methods : the method of ACI349-90 and the Concrete Capacity Design (CCD) method. (1) The constant-0.684 in the steel strength equation of set anchor was determined from shear test data at the 5 percent fractile probability. Consequently, it was concluded that the constant-0.6 and 0.5 in the steel strength equation for steel failure of ACI318-02 and EOTA were safe. The nominal shear strength of set anchor was proposed as following. $V_s=0.684 A_{se}f_{ut}$. (2) The CCD method was considered reasonable in estimating the concrete breakout strength of set anchors. In terms of the CCD method, the nominal concrete breakout strength of set anchor in shear was provided as follows; $V_b=0.609(\frac{\iota}{d_o})^{0.2}\sqrt{d_0}\sqrt{f_c}(c_1)^{1.5}$(N). (3) The CCD method was considered reasonable in estimating the concrete breakout strength for spacing of set anchors. The proposed equation was considered safe in estimating the concrete breakout strength for spacing of set anchors.

부착식 주입형 롯트앵커의 부착강도에 관한 실험적 연구

서성연,Seo. Seong Yeon 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.3

최근 건축물의 보수 보강 및 리모델링시 구조부재를 부착시키거나 고정하는데 있어서 시공의 유연성 및 용이성으로 부착식 후설치 앵커의 사용량이 증가하고 있는 실정이다. 그동안 후설치 앵커중 확장식 앵커시스템에 대한 내력평가는 지난 10년간 실험을 통한 연구가 지속되어 설계기준 제정등 어느정도 정립단계에 있으나 부착식 앵커시스템에 대한 해석 및 실험적 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서 현재 우리나라에서는 설계자와 시공자가 신뢰할 수 있는 명확한 설계기준이 없는 상태로서 외국의 설계기준에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 부착식 주입형 롯트앵커를 대상으로 앵커직경, 앵커간격, 묻힘깊이 및 연단거리를 변수로 한 인발실험을 통하여 무근콘크리트에 매입된 롯트앵커의 부착강도에 미치는 영향을 규명하고 국내 설계기준 제정을 위한 기초자료를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The use of post-installed anchors with adhesive type has lately been increasing when it is necessary to repair, reinforce, or remodel structures because this constructing method has flexibility and simplicity of construction in adhering or fixing structural members. Meanwhile, Strength evaluation of anchors with expansion type among post-installed anchors systems has nearly reached setting-up stage like design code through continual experimental studies for the last ten years, but analyses or experimental studies on anchor system with adhesive type are not sufficient yet. Accordingly, designers and builders of Korea depend on foreign design codes since there are no exact national design code that they could credit. In this study, the objectives are investigating the effects on adhesive strength of anchors embedded into plain concrete by drawing experiments of lot anchors with variables such as anchor diameter, anchor interval, embedment depth, and edge distance and supplying basic data for enactment of national design code.

외측 다이아프램을 사용한 현장 용접형 각형강관기둥-H형강보 접합부의 이력거동

서성연,정진안,최성모,김성용,Seo, Seong Yeon,Jung, Jin Ahn,Choi, Sung Mo,Kim, Sung Young 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.4

본 연구는 외측 다이아프램을 사용하여 현장용접에 의한 각형강관 기둥과 H형강 보를 접합법의 개발에 목적을 둔다. 본 연구에서 제안하고 있는 것은 현장용접을 이용한 외측 보강재에 의한 특정 타입의 기둥-보 접합부이다. 이 접합부의 구조적 거동은 실험적으로 검토되었다. 두 가지 하중 유형 실험은 세부적으로 주어진 실험 변수 하에 수행되었다. 먼저 제안된 접합부의 기본적인 특성을 연구하기 위하여 양단부에서 보를 핀 지지한 후 중앙점에서 기둥을 가력한 대칭 하중재하 실험을 기술하였다. 두 번째는 이 접합부의 구조적 성능을 연구하기 위하여 기둥의 양단은 단순지지로 하고 H형강 보 양단에서 하중을 제어하는 역대칭 하중재하 실험을 기술하였다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 외측 보강재 타입의 접합부는 정량적 평가 방법이라는 것을 알 수 있었다. This study focuses on the development of a new method of H-shaped beam-to-square column connection with an outer diaphragm and a field welding. The specific type of beam-to-column connection with an external stiffener, using field welding, is proposed. The structural behavior of this connection was examined experimentally. Two loading type tests were conducted under the experimental parameters given as details. First described was the symmetrical loading test, which supported both ends or a beam simply and applied a load from the column to the pend (What does this mean?) to investigate a fundamental characteristic of this connection. Further described was the anti-symmetrical loading test, which carried out simple support of the column'stop end and the column base, and applied a load from both ends of a beam to investigate the structural performance of this connection. From the results, it is clear that the external- stiffener-type connection proposed in this paper is the reliable connection method.

캡슐형 케미컬 롯트앵커의 부착강도에 관한 연구

서성연,Seo. Seong-Yeon 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.5

최근 건축물의 보수 보강 및 리모델링시 구조부재를 부착시키거나 고정하는데 있어서 시공의 유연성 및 용이성으로 후설치 케미컬앵커의 사용량이 증가하고 있는 실정이다. 그동안 후설치 앵커중 기계적 확장앵커에 대한 내력평가는 지난 10년간 실험을 통한 연구가 지속되어 설계기준식 제정등 어느정도 정립단계에 있으나 부착식 케미컬앵커에 대한 해석 및 실험적 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서 현재 우리나라에서는 설계자와 시공자가 신뢰할 수 있는 명확한 설계기준이 없는 상태로서 외국의 설계기준에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 앵커직경, 앵커간격, 묻힘깊이 및 연단거리를 변수로 한 부착식 케미컬 앵커의 인발실험을 통하여 무근콘크리트에 매입된 캡슐형 케미컬 롯트앵커의 부착강도에 미치는 영향을 규명하고 국내 설계기준식 제정을 위한 기초자료를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Recently the use of post-installed anchors has been increasing because this constructing method is flexible and easy to attach or fix structural members when we repair, reinforce, or remodel structures. And the design standard formula of expansion anchors, one method of post-installed anchors, has been settled to a certain level through continual experimental studies for the last about ten years. But analyses or experimental studies of chemical anchors, which are adhesive anchors, are yet insufficient. Accordingly, designers and builders of Korea depend on foreign design codes since there are no exact domestic chemical anchor design codes that they could credit. There are two objectives in this study. The first objective is to investigate the effects of the variations like anchor diameter, anchor interval, embedment depth and edge distance on adhesive strength of capsule chemical lot anchors embeded in plain concrete through drawing experiments of chemical anchors. The second objective is to supply basic data for enactment of domestic chemical anchor design codes.

콘크리트 충전 각형강관 기둥부재의 한계축력 및 누적한계축력에 관한 연구

서성연,정진안,김성용,Seo, Seong Yeon,Jung, Jin Ahn,Kim, Sung Yong 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.5

수평하중을 받는 콘크리트충전 각형강관 기둥의 축력과 변형능력의 관계를 조사하기 위하여 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 36개 기둥으로 구성된 실험 시리즈는 일정 축하중과 수평하중 하에서 반복실험을 실시하였다. 반복 수평하중을 받는 기둥이 저항할 수 있는 축하중을 보증내력 한계축력이라고 규정하였으며, 해석 모델은 수평하중을 받는 캔틸레버 기둥을 모델화하였다. 반복 횡하중을 받는 기둥의 축하중을 누적보증내력 한계축력이라고 정의하였다. 본 연구의 목적은 주어진 동일부재각에 부합하는 축력과 수평하중을 받는 콘크리트 충전강관 기둥의 보증내력 한계축력을 연구하기 위한 것이며, 두 번째는 콘크리트 충전강관 기둥의 누적보증내력 한계축력과 보증내력 한계축력의 비교가 본 연구의 목적이다. Experimental and analytical work was conducted to investigate the relations of axial force and deformational capacity of concrete-filled square steel tube columns. The test series consisting of 36 columns were tested under the constant axial load and horizontal cyclic load. The axial force of the columns that resisted under the cyclic lateral load was defined as a certified strength of limit axial force. The analytical model was defined as a cantilever beam-column. The axial force of the beam-column that resisted under the cyclic lateral load was defined as an accumulated certified strength of limit axial force. The purpose of this study is to investigate the certified strength of limit axial force of concrete-filled steel tube beam-columns, which were subjected to both axial and lateral load condition corresponding to a given constant rotation angle. Another purpose of this study is to discuss the comparison of the certified strength of limit axial force of concrete and the accumulated certified strength of limit axial force of concrete-filled steel tube columns.

부착식 주입형 철근앵커의 부착력에 관한 실험적 연구

서성연,Seo. Seong Yeon 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.2

최근 건축물의 보수 보강 및 리모델링시 구조부재를 부착시키거나 고정하는데 있어서 시공의 유연성 및 용이성으로 부착식 후설치 앵커의 사용량이 증가하고 있는 실정이다. 그동안 후설치 앵커중 확장식 앵커시스템에 대한 내력평가는 지난 10년간 실험을 통한 연구가 지속되어 설계기준 제정등 어느정도 정립단계에 있으나 부착식 앵커시스템에 대한 해석 및 실험적 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비균열 무근콘크리트에 매입된 부착식 주입형 철근앵커의 부착력을 평가하기 위하여 앵커직경, 묻힘길이 그리고 연단거리를 변수로 한 인발실험을 실시하였으며, 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 부착식 주입형 철근앵커의 앵커직경에 따른 부착력을 선형회귀분석한 결과, 직경 1 mm당 0.15 MPa 감소하는 것으로 나타났다. 2) 부착식 주입형 철근앵커의 묻힘길이에 따른 부착력을 선형회귀분석한 결과, 표준묻힘길이의 0.1배 작아질수록 약 4.9% 낮게 나타났다. 3) 부착식 주입형 철근앵커의 연단거리에 따른 영향계수를 적용한 5% 파괴확률 값은 1.2로 평가되었다. The use of post-installed anchors with adhesive type has lately been increasing when it is necessary to repair, reinforce, or remodel structures because this constructing method has flexibility and simplicity of construction in adhering or fixing structural members. Meanwhile, strength evaluation of anchors with expansion type among post-installed anchors systems has nearly reached setting-up stage like design code through continual experimental studies for the last ten years, but analysis or experimental studies on anchor system with adhesive type are not sufficient yet. Accordingly, we performed pull-out tests to analyze the bond strength of re-bar anchors with adhesive type embedded in non-cracking plain concrete, with variables such as anchor diameter, embedded length, and edge distance. As a result, we got the following results. 1) As a result of linear regression analysis on the bond strength of re-bar anchors with adhesive type by the anchor diameter, it showed that bond strength reduced by 0.15MPa per 1mm diameter. 2) As a result of linear regression analysis on the bond strength of re-bar anchors with adhesive type by the embedded length, bond strength reduced by 4.9% each when the embedded length reduced by 0.1 times of the standard embedded length. 3) The value of 5% fracture probability, applying the influence coefficient by the edge distance of re-bar anchors with adhesive type, resulted in 1.2.

Pull-out Strength of Expansion Anchors(2)

Seo, Seong Yeon(서성연) 한국강구조학회 2023 한국강구조학회 학술대회 발표집 Vol.34 No.6

냉간성형각형강관주의 좌굴내력에 관한 실험적 연구 (편심하중을 받는 기둥)

서성연(Seong Yeon Seo),한덕전(Duck Jeon Han),양영성(Young Sung Yang),김규석(Kyu Suk Kim) 한국강구조학회 1993 韓國鋼構造學會誌 Vol.5 No.2

This study is a series of experimental investigation on the buckling strength of centrally and eccentrically loaded cold-formed square steel columns. In square steel column sections, residual stresses are introduced by cold-forming and welding, and at the same time, material strength is increased by the strain hardening and strain aging. These two effects will strongly influence the buckling behavior of centrally and eccentrically loaded cold-formed square columns. This paper is to research local buckling behavior, and flexural buckling behavior of cold-formed square steel columns, and attempts to improve the predictability of performance of these products as structural compression members.