판폭두께비가 큰 휨부재의 부식발생에 따른 구조성능평가에 관한 연구

정경수,박만우,Chung, Kyung Soo,Park, Man Woo 한국강구조학회 2009 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.21 No.6

저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항에 극대화한 판폭 두께비가 큰 단면 부재를 사용하고 있다. 한편, 외부환경에 노출된 강부재는 수년간을 걸쳐 부식이 진행된다. 부식에 의한 단면결손에 따른 내력감소는 판폭두께비가 큰 부재의 경우가 판폭두께비가 작은 부재에 비하여 상대적으로 크다. 또한, 부식에 의한 압축측 플랜지 및 웨브 판두께의 감소(판폭두께비 증가)에 의한 한계상태 영역이 변경될 여지도 있다. 본 논문에서, 국내 장스팬 철골프레임을 대상으로 판폭두께비가 큰 단면에 대해서 부식진행정도에 따른 모멘트-회전각관계, 초기강성, 최대내력, 최대내력이후 강성 및 에너지흡수능력에 대해서 평가를 행하였다. The use of thin-walled flexural members has proven to be a practical way to achieve the lowest cost in the construction of prefabricated long-span, low-rise building frames in steel. On the other hand, most of these structures are subjected to corrosion due to environmental exposure, which can reduce their carrying capacity. Corrosion damage is a serious problem for these structures as it causes thickness loss. That is, the class of a section (plastic, compact, non-compact, or slender) may change from one to another due to the loss of thickness of the compression flange and web due to corrosion. In this study, the effects of corrosion on thin-walled members in long-span steel frames were evaluated with regard to the moment-rotation curve, initial stiffness, maximum load capacity, stiffness in the post-maximum capacity, and energy absorption.

기술초대석 II - 콘크리트충전강관기둥 2시간 무내화피복 일반 내화구조 인정

정경수,최인락,김도환,김흥열,김범식,이승민,Chung, Kyung-Soo,Choi, In-Rak,Kim, Do-Hwan,Kim, Heung-Youl,Kim, Bum-Sik,Lee, Seung-Min 한국건축구조기술사회 2013 건축구조 Vol.20 No.2

밀착조임 볼트체결방법에 따른 엔드플레이트 접합부의 구조성능평가

정경수,김우식,박만우,도병호,Chung, Kyung-Soo,Kim, Woo-Sik,Park, Man-Woo,Do, Byung-Ho 한국강구조학회 2010 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.22 No.2

저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항에 극대화한 판폭 두께비가 큰 변단면 부재를 사용하고 있다. 게다가, 밀착조임 볼트접합은 고장력 볼트조임에 비하여 공사비 절감과 시공용이성의 장점을 지니고 있다. 한편, 밀착조임 엔드플레이트 접합사용에 다수 장점을 가지고 있음에도 불구하고 구조적 거동 및 해석상의 복잡함이 존재한다. 이에 본 연구에서는 밀착조임 엔드플레이트 접합형 변단면 부재에 대한 실대형 실험을 행하였다. 변수로는 체결 토크치, 재하패턴, 볼트종류, 접합부 파괴형이다. Silva et al.과 AISC(2003)에서 제시한 강성 및 내력식을 이용한 예측결과를 실험결과와 비교하였다. The current trends in steel construction involve the use of tapered sections to minimize the use of excess materials to the extent possible, by choosing cross-sections that are as economical as possible abandoning the classical approach of using prismatic members. In addition, snug-tightened connections, especially the end-plate type, have the advantage of fetching less construction costs and shorter assembly times as opposed to fully tightened joints. Although they have many merits, however, snug-tightened bolted end plates are extremely complex in their structural behavior. In this study, an experimental investigation of the snug-tightened flush end-plate connections of tapered beams were conducted. The primary test parameters were the torque for the clamping bolt, the loading pattern, the bolt type and the connection failure type. Using initial stiffness and load-carrying capacity as proposed by Silva et al. and AISC (2003), the moment-rotation curve of a linearly tapered member with a snug-tightened flush end-plate connection was predicted. Moreover, numerical and experimental data for moment-rotation curves were compared.

콘크리트충전 강관기둥의 내화특성에 관한 이론적 연구

정경수,최성모,김동규,Chung, Kyung Soo,Choi, Sung Mo,Kim, Dong Kyu 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.4

강관에 콘크리트를 충전하는 경우, 콘크리트 충전강관 기둥은 뛰어난 내력과 변형성능을 발휘한다. 그리고 콘크리트의 축열효과에 의해서 일정시간은 내화피복 없이도 내력을 유지할 수 있다. 화재발생동안 콘크리트 충전강관 기둥의 거동을 알아보고자 강관과 콘크리트의 온도에 따른 특성치 변화를 가정하고 온도 해석 및 축력-모멘트관계에 대한 수치해석을 수행하여 시간변화에 따른 변수별로 비교평가하였다. 온도에 따른 특성치는 기존문헌의 데이터를 이용하였으며 온도해석은 범용 해석프로그램인 ANSYS로 유한요소해석을 하였고 이를 바탕으로 내력에 대한 수치해석을 수행하였다. When steel tube as a column is filled with concrete, it is common that the load-bearing capacities of CFST(Concrete Filled Steel Tube) column are increased substantially, And the CFST column can obtain a capacity of fire resistance without any additional detail on the surface of the steel tube for fire protection. In order to clarify the behavior of CFST column during fire occurrence, a theoretical study is performed, that is, a thermal analysis is used to find temperature gradient dependent on the time on the steel tube and the infilled concrete. N-M (axial force-moment) interaction curves are summarized under the consideration for time dependent variation. The material properties of concrete and steel in accordance with a temperature variation are referred to the existing general data. Thermal transient analyses are performed by finite element method through ANSYS and then these results are verified by comparing with the existing test results. On the basis of analytical results, load-carrying capacities (N-M interaction curves) are calculated by numerical analysis method.

Magnolol 및 Honokiol의 항생제와의 병용 효과

정경수,이수나,김영호,배기환,Chung, Kyeong-Soo,Lee, Soo-Na,Kim, Young-Ho,Bae, Ki-Hwan 한국생약학회 2000 생약학회지 Vol.31 No.4

Antibacterial activities of magnolol (MGL) and honokiol (HKL) in combination with four representative antibiotics-amoxicillin (AMPC), oxytetracyclin (OTC), gentamicin (GM) and chloramphenicol (CAP)-were evaluated against four bacterial strains. When tested by disk-plate method, five out of eight combinations such as HKL-AMPC, HKL-CAP, MGL- AMPC, MGL-OTC, and MGL-CAP showed additive to synergistic interaction against gram- negative bacterium Salmonella typhimureum. Of these, MGL-AMPC combination turned out to be antagonistic against Sarcina lutea and Bacillus thurungiensis. Against these two grain-positive bacteria, only HKL-GM combination showed additivity to synergism. All the other combinations showed no interactions. Despite these results, however, no synergism was observed in checkerboard titration assay.

매입강판 용접열에 의한 고강도 콘크리트 접합부 구조성능 영향평가에 관한 실험적 연구

정경수,김기면,김도환,김진호,Chung, Kyung Soo,Kim, Ki Myon,Kim, Do Hwan,Kim, Jin Ho 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.5

초고층 건축물의 RC 코아벽체 선행공법에서는 일반적으로 벽체와 철골보사이의 접합을 위해 강판을 벽체에 매입설치한다. 코어벽체에 설치한 매입강판에 철골보를 접합하기 위해서는 거셋플레이트(또는 단일판)을 사용하여 매입강판에 T-형으로 용접한다. 이에 용접입열에 의해서 매입강판은 열팽창과 용접변형이 발생하고 매입강판 주변 콘크리트 온도상승을 주어 구조적 안정성 평가가 필요하다. 이에, 본 연구에서는 매입강판과 거셋플레이트 사이의 용접자세(수평 및 수직자세), 콘크리트 타설후 용접시점 및 매입강판의 연단거리에 따른 매입강판 배면온도를 계측 하였다. 또한, 비정상 온도해석을 통하여 실험결과와 비교하였다. 다음으로 매입강판에 스터드앵커 접합한 후, Push-out 실험을 통한 구조성능을 조사하였다. 전단실험 결과 매입강판 용접열영향에 대해서 용접에 따른 최대하중은 14~19% 이내로 감소하였으며, 콘크리트 타설 후 용접시점에 따른 영향으로 타설 후 재령이 길수록 최대하중은 상승함을 알 수 있었다. In a super-tall building construction, thick and large-sized embed plates are usually used to connect mega structural steel members to RC core wall or columns by welding a gusset plate on the face of the embed plate with T-shape. A large amount of heat input accumulated by weld passes causes the plates to expand or deform. In addition, the temperature of concrete around the plates also could be increased. Consequently, cracks and spalls occur on the concrete surface. In this study, the effect of weld heat on embed plates and 80MPa high strength concrete is investigated by considering weld position (2G and 3G position), edge distance, concrete curing time, etc. Measured temperature of the embed plates was compared with the transient thermal analysis results. Finally, push-out tests were performed to verify and compare the shear studs capacity of the embed plate with design requirement. Test result shows that the shear capacity of the plate is reduced by 14%-19% due to the weld heat effect and increased as the concrete curing time is longer.

밀착조임 볼트체결에 따른 판폭두께비가 큰 변단면 프레임의 구조성능에 관한 실험적 연구

정경수,전배호,박만우,도병호,Chung, Kyung-Soo,Jeon, Bae-Ho,Park, Man-Woo,Do, Byung-Ho 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.3

저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항을 극대화 한 판폭두께비가 큰 변단면 부재를 이용한 PEB시스템을 사용하고 있다. 또한, 밀착조임 볼트접합은 완전조임 볼트접합에 비하여 공사비 절감과 시공용이성의 장점을 지니고 있다. 이에 본 연구에서는 밀착조임 볼트접합으로 이루어진 엔드플레이트형 접합형식에 판폭두께비가 큰 변단면 철골프레임의 실대형 실험을 행하였다. 변수로는 볼트체결방법과 재하하중방법이다. 프레임위치별 구조적 거동에 대해서 실험결과를 분석하고, 하중-변위관계에 대해서 해석결과와 비교하였다. 또한, 현장에서 밀착조임 볼트체결에 대한 볼트축력 도입과 사용성을 평가하였다. Current trends in steel construction include using tapered, non-compact sections to minimize the use of excess material as much as possible by choosing the cross-sections instead of the classical approach of using prismatic members. In addition, snug conditions, especially the end-plate type, have the advantage of incurring less construction costs and shorter assembly times as opposed to full pre-tensioned conditions. On the other hand, it is important to predict the collapse of the PEB system due to over-loading. Large-scale tests of tapered steel portal frames with non-compact sections were conducted. The primary test parameters included the bolt connection method and the loading condition (vertical and horizontal load). The test results on initial stiffness and load capacity were investigated. Furthermore, comparisons between the analytical and experimental data for load-displacement curves were initiated. In addition, we evaluated the applicability of a snug bolt for the PEB frame in the field.

판폭두께비가 큰 변단면 휨부재의 구조성능에 관한 실험적 연구

정경수,전배호,박만우,도병호,Chung, Kyung-Soo,Jeon, Bae-Ho,Park, Man-Woo,Do, Byung-Ho 한국강구조학회 2011 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.23 No.3

저층 장스팬 철골프레임에는 강재절감을 위해 휨모멘트 저항을 극대화 한 판폭두께비가 큰 변단면 부재를 이용한 PEB시스템을 사용하고 있다. 과다한 외력에 의해 PEB시스템의 붕괴에 대한 안정성을 파악하기 위해서는 변단면 부재의 좌굴거동에 관한 실험 및 해석적 예측은 중요하다. 이에 본 연구에서는 변단면의 판폭(춤)두께비(d/t)와 변단면비를 주요 변수로 한 변단면 부재에 대한 실대형 실험을 행하였다. 현행 설계기준, 수정된 Yoda 모델을 이용한 소성힌지해석 및 유한요소해석으로 예측한 초기강성, 내력 및 모멘트-회전각관계에 대해서 실험결과와 비교하였다. The current trends in steel construction intend to use tapered sections to minimize as much as possible the use of excess material. This can be done by choosing the cross-sections to be as economical as possible, leaving the classical approach of using prismatic members. In addition, it is important to predict the buckling behavior of tapered member with large depth-to-thickness ratio in order to prevent the collapse of PEB system subjected to overloads. An experimental investigation of buckling behavior of tapered beam was presented. The primary test parameter was depth-to-thickness ratio and taper ratio. Using initial stiffness and load-carrying capacity proposed by current provision, the simple plastic hinge method using modified Yoda's model and finite element analysis, the prediction of a moment-rotation curve of linearly tapered member was presented. Moreover, comparisons between analytical and experimental data for moment-rotation curves were accomplished.

콘크리트충전 강관기둥의 내력 및 변형 능력에 관한 연구

정경수,최성모,김동규,Chung, Kyung Soo,Choi, Sung Mo,Kim, Dong Kyu 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.1

It has been reported by the existing papers that the ultimate load capacity and energy absorption capacity of the CFST column are considerably higher than those resulting from a simple addition of the capacities of the concrete and the steel tube. It is normally believed that the confined effect for the infilled concrete due to the hoop tension of steel at the parameter of cross sections can remarkably improve the ductility and energy absorption capacities of the CFST columns. This paper provides the results of a study on the load-carrying capacities and energy absorption capacities of the CFST columns, a numerical analysis method, i. e. N-M interaction curves and Moment curvature relationships. The numerical approaches are verified by comparing with the existing test results and the circular and square steel tube sections are selected to clarify the amount of confinement effects to improve the ultimate deformable capacity(a ultimate strain value) of the infilled concrete. Then, an adequate value of the ultimate strain of the infilled concrete and an equation of the ultimate capacity of the CFST column are suggested.

일정축력하에 고온을 받는 고강도 콘크리트 충전강관 기둥의 구조적 거동에 관한 연구

정경수,최인락,김도환,김진호,Chung, Kyung Soo,Choi, In Rak,Kim, Do Hwan,Kim, Jin Ho 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.1

구조, 시공 및 내화측면에서 우수한 콘크리트충전강관(CFT)부재에 대해서 구성재료의 강도가 높은 경우 즉, 콘크리트 압축강도가 100MPa 이상이면서 강관의 항복강도가 650MPa 이상인 경우에 대한 내화성능 평가실험 및 해석적 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 부재에 대해서 내화성능 거동을 파악하고자 ${\Box}-400{\times}400{\times}15$, 부재길이 3,000mm인 실물대 중심재하 내화실험을 행하였다. 실험변수는 중심축력을 5,000kN과 2,500kN로 하였다. 실험결과, 고강도 콘크리트의 폭렬 및 콘크리트 내부 균열에 의하여 축하중이 클수록 조기에 내력을 상실하였다. 또한, 유한차분법과 변형률적합조건을 이용한 비정상온도해석 및 응력해석을 수행하였으며, 고강도 재료모델은 Eurocode모델을 이용하였다. 해석모델은 시간-축변위 관계를 합리적으로 예측할 수 있었다. Fire-resistant (FR) test data for a square concrete-filled steel tube (CFT) columns consisting of high-strength steel (fy>650MPa) and high strength concrete (fck>100MPa) under axial loads are insufficient. The FR behavior of square high-strength CFT members was investigated experimentally for two specimens having ${\Box}-400{\times}400{\times}15{\times}3,000mm$ with two axial load cases (5,000kN and 2,500kN). The results show that the FR performance of the high-strength CFT was rapidly decreased at earlier time (much earlier at high axial load) than expected due to high strength concrete spalling and cracks. In addition, a fiber element analysis (FEA) model was proposed and used to simulate the fiber behaviour of the columns. For steel and concrete, the mechanical and thermal properties recommended in EN 1994-1-2 are adopted. Test results were compared to those of numerical analyses considering a combination of temperature and axial compression. The numerical model can reasonably predict the time-axial deformation relationship.