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이음면 이격이 확장형 단부판 이음부 성능에 미치는 영향에 대한 실험적 연구
김철환,이명재,김희동,김사빈,Kim, Cheol Hwan,Lee, Myung Jae,Kim, Hee Dong,Kim, Sa Bin 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.28 No.6
This study is experimental research for the effect of gap at the end plate on the performance of extended end-plate type splice. For this research, simple beam type specimens by using extended end-plate type splice are planned. Main variables are the initial gap between end-plates, the installation of finger shim plate before the installation of high tension bolts, the final gap between end-plates, and the installation of finger shim plate after the installation of high tension bolts. The static loading tests results show that the maximum bending strength of splice is not dependent on the gap, but the vertical displacement, initial stiffness and elastic stiffness are affected by the gap. In addition to that, the possibility of brittle fracture is increased when the torque of high tension bolt is used to control the gap. Thus, careful consideration is needed in this case. 두본 연구는 실험적인 방법을 통하여 단부판 이음부의 이음면에서 초기 오차로 발생하는 이격이 이음부의 내력 및 거동에 미치는 영향을 평가한 연구이다. 이를 위하여 총 5가지의 단순보형 실험체를 확장형 단부판 이음부를 이용 계획하였고 주요 변수로는 이음면 초기 이격(gap) 여부, 고력볼트 채결 전 끼움판(finger shim plate) 설치 유무, 고력볼트 체결 후 이음면 이격, 고력볼트 채결 후 끼움판 삽입 여부를 적용하였다. 정적가력실험 결과 이음판의 이격은 이음부의 최대휨강도에 미치는 영향은 제한적이나 수직변형과 초기 및 탄성강성에는 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이격을 제어하기 위해 고력볼트 장력을 이용할 경우 고력볼트의 취성파괴 우려도 있는 것으로 나타나서 이들에 대한 충분한 고려가 필요할 것으로 판단된다.
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콘크리트 충전 각형강관 주각부의 내력 및 변형에 관한 연구
김철환,김성은,Kim, Cheol-Hwan,Kim, Seong-Eun 한국강구조학회 2010 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.22 No.3
콘크리트충전 강관구조는 구조성능이 우수하고 내화성능 등이 우수하여 점진적으로 현장 적용이 확대되고 있다. 그러나 지금까지 이러한 구조형식에 있어서는 구조부재의 저항능력에 대해 연구가 활발하게 진행되어 왔으나, 기둥의 주각부에 대한 연구가 활발하지 못하여 아직까지 주각부에 대한 응력의 흐름이나 이력 특성에 대해 명확히 규명되어 있지 못하며, 따라서 주각부에 대한 구조설계 시에는 순수 철골구조에서 적용하는 설계방법을 원용하여 설계되고 있다. 본 연구에서는 충전강관 기둥의 주각부에 있어서의 구조적 거동을 규명하기 위하여 실험을 수행하였다. 실험의 주된 변수로는 강관의 주각부 형식과 매립깊이를 변수로 하였으며, 비교를 위하여 순수강관 기둥에 대한 주각부의 실험도 병행하였다. 실험결과 순수강관과 충전강관의 주각부에 있어 구조적 거동의 차이점은 크게 나타나지 않고 있으나, 주각부의 형식에 따른 거동의 차이는 크게 나타나고 있다. The purpose of this paper is to investigate the behavior of concrete-filled tube columns for footing connections. Eight specimens were tested to investigate such structural behavior according to the column base type. The specimens consisted of concrete-filled steel tube columns (or bare steel tube columns), reinforced concrete footings, and base plates (or stud connectors). The specimens were subjected to lateral cyclic load. The cyclic load was applied according to a predetermined strength sequence. The results of the experiment indicated that the flexural strength of the stud-connector- type column base is higher than that of the base-plate-type column base. The structural behavior of the concrete-filled tube column base was similar to that of the bare steel column base.
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김철환,채원탁,Kim, Cheol Hwan,Chae, Won Tak 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.10 No.3
본 연구에서는 단부 철근콘크리트구조와 중앙부 철골구조로 이루어진 복합구조 보를 대상으로 내력 및 강성, 변형능력을 평가하기 위해 반복재하 실험을 행하였다. 주된 실험변수는 철근콘크리트와 철골보의 이종구조 이음부부의 응력전달을 위해 철골보에 접합되는 철근의 개수와 단부 콘크리트를 구속하여 강성을 상승시킬 목적으로 설치되는 부착판의 설치유무이다. 실험결과 모든 실험체가 방추형의 이력 거동을 나타내며 안정된 거동을 하였으며, 내력에 있어서는 부착판 설치 실험체의 경우가 기본형 실험체 보다 높게 나타났다. 또한, 강성에 있어서도 단부에 부착판을 설치한 실험체가 설치하지 않은 실험체에 비하여 보다 높게 나타났으며, 모든 실험체가 최대 내력시의 부재각이 0.03rad. 이상의 변형능력을 나타내고 있다. The beam of composite structure composed of the RC structure in the end part and steel structure in the central palt were investigated during cyclic loading, in order to evaluate strength, stiffness, and deformational capacity. The parameters used in this study include the amount of reinforced steel bar between the steel beam and RC structure and the existence of the sticking plate. Test results showed that all specimens had stabilized hysteresis loops. Likewise, the specimens with sticking plate had higher load-carrying capacity compared with the one without it. In addition, the stiffness of the composite structure was higher than the steel structure. All specimens also showed good rotational capacity.
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김철환,채원탁,Kim, Cheol Hwan,Chae, Won Tak 한국강구조학회 2014 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.26 No.6
고층건축물의 수평변위 제어에 필요한 브레이스는 구조물의 경제성 확보를 위해 주로 새장한 부재를 설치하여 인장하중에 저항하도록 하는 경우가 많다. 하지만, 브레이스에 압축하증이 작용할 경우에는 부재가 하중에 저항하지 않는 부재로 상정하여 설계되고 있다. 이는 브레이스에 압축하중이 작용할 경우 부재의 탄성좌굴이 발생하게 되어 급격히 내하력을 잃어버리게 되기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 이루어져 왔으며, 그중 대표적인 것이 응력제한장치라 할 수 있다. 응력제한장치는 세장한 부재가 압축하중에 의해 탄성좌굴이 발생하기 전에 부재가 항복하여 안정적인 거동을 유도하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 논문에서는 응력제한장치로서 절판방식을 제안하고 실험과 유한요소 해석을 수행하였다. 실험은 절판단면의 경사각을 변수로 하여, FLD장치 및 FLD를 장착한 부재에 대한 압축실험 및 해석을 진행하였다. 그 결과 절판방식의 실험체는 항복 후 소성영역에서 내력의 큰 저하 없이 안정적인 거동을 나타내고 있어 응력제한방식으로서 유효함이 확인되었다. The steel braces are used to control the lateral drift of high rise buildings. The braces are designed as tensile members since the braces consisted of slender member can not resist compressive loads by elastic buckling. To resolve this problem, a lot of research were performed to develop the non-buckling member. The force limiting device (FLD.) is one of them. The purpose of this study is the development of FLD. to prevent a elastic buckling for a slender member. The folded plate type is proposed to induce the yielding before occurring elastic buckling. In this study, member test and FEM analysis for proposed type were performed. Further, It is verified that the structure with FLD member is stable by high energy absorption. The proposed folded plate type FLD could be effective to preserve the compressive member from the elastic buckling.
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