본 연구는 철근콘크리트 뼈대구조물의 실제적인 단부경계조건을 고려한 철근콘크리트 기둥에 대한 인접부재의 강성을 비선형거동과 부합시켜 해석하고, 인접부재의 단부구속효과를 고려한 중심축하중을 받는 장주의 극한강도를 해석하고저 해석모델을 정립하여 보-기둥의 2차강성매트릭스 해석법에 의하여 이론적으로 해석하는데 있다.

본 연구에서는 이상화구조요소법을 적용하여 골조구조물의 비선형해석을 높은정도로서 짧은 계산시간에 수행할 수 있는 해석이론과 컴퓨터프로그램을 개발하였다. 이를 위해 골조구조물을 구성하는 보-기둥(Beam-Column)부재에 대한 이상화구조요소를 부재에 존재하는 초기결함의 영향도 고려하여 정식화한다. 요소의 접선탄성강성행렬은 에너지원리를 적용하여 명시적인 형태로 도출하며, 최종강도조건은 요소에 소성붕괴메카니즘이 형성될때를 기준으로 정식화한다. 또한, 요소의 최종강도후 강성행렬도 근사적인 방법을 이용하여 명시적인 형태로 도출한다. 본해석법의 정도와 유용성은 단위부재 및 골조구조모형에 대한 기존의 실험 및 수치해석결과등과 비교하여 확인한다.

스테인리스강은 최근에 다양한 구조 부재와 산업분야에서 스테인리스강의 상용이 증가하고 있다. 그러나 스테인리스강은 건축구조기준에 구조재료로 포함되어 있지 않고 해당 설계기준은 규정되어 있지 않다. 본 논문에서는 오스테나이트계 스테인리스강 STS304로 제작된 이면전단 볼트접합부에 대한 실험적을 수행되었다. 주요 변수는 볼트배열과 하중방향 연단거리로 설정하였다. 실험 결과, 순단면파단과 블록전단파단이 발생하였고, 블록전단파단 접합부의 경우연단거리가 증가함에 따라 내력이 증가하였다. 또한, 현행 기준식에 의한 예측내력과 실험 내력을 비교하였다.

탄소섬유 시편의 폭(12mm, 36mm, 48mm)을 변수로 총 30회 인장시험을 실시하였다. 항복 후 응력이 재분배되어 물성치가 평균화되는 강재/철근의 인장시험과는 달리 탄소섬유는 그 취성특성으로 급격히 파단하고, 응력재분배를 기대하기 어렵다. 시편제작 및 설치오차 등이 응력 편차의 주요원인이며, 일부 W1.5, W2.0시편의 부분파단 및 단면확장부의 박리 또한 극한강도의 편차를 유발하였다. 이러한 편차요인에 의한 파단응력의 변동성이 폭에 따른 파단응력의 변화보다 큰 것으로 추정되며, 이 편차를 정량화하여 평가 및 보정이 필요하다.

시스템비계의 좌굴 강도는 가새재 미설치 등 현장에서 발생할 수 있는 시공적 결함에 많은 영향을 받으며, 시스템비계의 강도를 예측함에 있어 단일 수직재에 대한 축력 실험을 근거로 측정된 좌굴 강도로부터 조립된 시스템비계의 정확한 극한강도를 예측하는 것은 어렵다. 또한 국외에서 연구된 조립 시스템비계는 국내에서 사용되는 시스템비계와 연결부 형태의 차이가 발생된다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 주로 사용되는 시스템비계를 대상으로 실물실험을 통해 가새재 설치 유무와 수평방향 단수(bay)의 변화에 따른 조립된 시스템비계의 극한하중 변화를 분석하였다.

Stainless steel has many advantages such as excellent durability, ductility and corrosion resistance. Recently, the use of stainless steel has been increased in a variety of structural members and industrial fields. But, stainless steels are not included is the structural materials of Korean building standards and corresponding design standards are not specified. In this paper, finite element analysis has been performed to investigate the ultimate strength of single shear duplex stainless steel (STS329FLD) four-bolted connection with extended variables. As a result, strength reduction ratio by curling was estimated quantitatively.

최근에 오스테나이트와 페라이트의 조직을 갖는 듀플렉스계 스테인리스강이 개발되었고 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 고강도, 응력부식균열에 대한 고내식성과 재료비절감으로 다양한 산업분야에서 사용량이 증가되고 있다. 그러나, 현재 스테인리스강은 한국 건축구조기준에 구조용재료로 지정되어 있지 않고 구조설계기준도 마련되어 있지 않는 실정이다. 이 연구에서는 2행 1열 듀플렉스계 스테인리스강(STS329FLD) 볼트접합부에 대한 구조적 성능을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 주요변수는 전단접합형태(일면전단과 이면 전단)과 하중방향 연단거리이다. 종국파단형태는 전형적인 블록전단파단, 인장파단과 면외변형이 관찰되었다. 일면전단 접합부에서 면외변 형발생으로 최대 20%까지 내력저하가 발생되었다. 실험최대내력은 현행설계기준 AISC/AISI/KBC, EC3와 AIJ 및 기존연구자에 의한 제안된 식에 의한 예측내력과 비교하였다. 면외변형이 발생하지 않은 접합부에 대해서 실제 전단파단단면을 고려한 Clement & The의 식에 의한 예측 내력이 실험내력에 가장 근접했고 면외변형을 동반한 접합부에 대해서는 면외변형을 고려해 제안한 Kim & Lim식에 의해서 과대평가하는 것으로 나타났다.

In this study, structural behaviors such as ultimate strength and fracture shape of duplex stainless steel (STS329FLD) fillet-welded connections according to welding direction were investigated through monotonic tensile test. Main variables are weld length and welding direction against the loading direction. Specimens of SDTFW series (transverse to the loading direction) and SDLFW series (longitudinal to the loading direction) failed by tensile fracture and shear fracture, respectively. Ultimate strengths got higher with the increase of weld length and SDTFW series showed higher ultimate strengths than SDLFW series.

Anaerobic mesophilic batch tests of energy crops (forage barley, rye, Italian ryegrass, and oats) were carried out to evaluate their ultimate biodegradability and two distinctive decay rates (k1 and k2) with their corresponding degradable substrate fractions (S1 and S2). Graphical statistical analysis and biochemical methane potential (BMP) tests showed that the ultimate biodegradability was 82 ~ 88% for forage barley, 70 ~ 77% for rye, 66 ~ 79% for Italian ryegrass, and 59 ~ 67% for oats. The readily biodegradable fraction (S1) of 73% of forage barley biodegradable volatile solid (BVS, S0) degraded within the initial 40 days at k1 of 0.055 day−1, whereas the slowly biodegradable fraction (S2) of BVS degraded over more than 80 days with long term batch reaction rates of 0.002 day−1. For oats, this readily biodegradable portion (S1) was 57%, which degraded with a k1 of 0.023 day−1 for the initial 60 days. The minimum hydraulic retention time (HRT) for the anaerobic digestion of forage barley, rye, and Italian ryegrass were estimated in the range 45 ~ 55 days and 65 days for oats.

This study focused on the ultimate behaviors(ultimate strength and fracture mode ) of single shear bolted connection with austenitic sainless steel(STS201) and curling effect on the ultimate strength using finite element analysis based on test results. Main variables are end distance in the parallel direction to loading and edge distance in the perpendicular direction to loading. The validation of finite element analysis procedures was verified through the comparisons of ultimate strength, fracture mode and curling(out-of-plane deformation) occurrence between test results and numerical predictions. Curling was observed in both test and analysis results and it reduced the ultimate strength of single- shear bolted connections with relatively long end distances. Strength reduction ratios caused by curling were estimated quantitatively by maximum 19%, 32%, respectively for specimens with edge distance, 48 mm and 60 mm compared with strengths of uncurled connections with restrained out-of-plane deformation. Finally, analysis strengths were compared with current design strengths and it is found that design block shear equations did not provide the accurate predictions for bolted connections with strength reduction by curling.

This research is a numerical study on the pullout load according to the number of helical anchor screw installation and soil properties changes. As the number of helical screws, cohesion, internal friction angle, and deformation coefficient increased, the pullout load increased.

Recently, the use of duplex stainless steel which has a two-phase microstructure consisting of grains of ferritic and austenitic stainless steel has been increased in a variety of industrial fields. Especially, STS329FLD with lower nickel content and higher yield strength compared with austenitic stainless steel has been developed. In this paper, experiments have been conducted to investigate the structural behaviors of single shear duplex stainless steel(STS329FLD) bolted connection with four bolts. Specimens with relatively long end distance failed by block shear fracture accompanied with curling (out-of-plane deformation) and the curling reduced the ultimate strength.

PSC(Prestressed Concrete)는 전단면을 유효하게 사용할 수 있으므로 교량 및 암거와 같은 구조물에 가장 많이 사용되고 있다. 그러 나 내부의 텐던은 항상 높은 인장하중을 받는 상태에 노출되므로 부식환경에서 더욱 주의를 해야한다. 본 연구는 동일한 부식조건에서 프리스 트레싱 하중에 따라 변화하는 부식전류 및 내력저하에 대한 연구이다. 이를 위해 초기 프리스트레싱 하중의 0.0%, 20.0%, 40.0%수준으로 가력 한 뒤, ICM(Impressed Current Method)를 이용하여 촉진부식실험을 수행하였다. 초기 하중이 증가할수록 부식전류와 부식량은 증가하였으며 최대하중의 감소가 선형적으로 발생하였다. 초기하중이 20%에서 40%로 증가할 때, 부식전류량은 124.4%와 168.0% 수준으로 증가하였으며, 최종 파괴시의 하중은 87.8% 및 78.4%수준으로 감소하였다. 동일한 전압인가 시 부식속도와 내력저하는 인가한 초기 프리스트레싱 하중에 비 례함을 알 수 있다.

This study focused on the ultimate strength and curling effect on the strength of single shear bolted connection with austenitic sainless steel (STS201) using finite element analysis. The validation of finite element analysis was verified through the comparisons of ultimate strength and fracture mode between existing test results and numerical predictions. Curling (out-of-plane deformation) was observed in both test and analysis and it reduced the ultimate strength of single shear bolted connections with relatively long end distances. Strength reduction ratio caused by curling was estimated quantitatively by maximum 19%, 32%, respectively for specimens with edge distance, 48mm and 60mm compared with strengths of uncurled connections with restrained out-of-plane deformation.

본 연구에서는 철근의 인장시험에서 변형률에 대한 상세 측정을 위하여 이미지 프로세싱을 이용하고, 변형률 분포와 넥킹구간을 평가하였다. 이미지 프로세싱 방법으로는 기존의 회색조영상을 이용한 방법이 아닌 칼라영상의 색상정보를 분석하여, 원하는 타겟과 가장 일 치하는 영역과 그 외의 영역으로 구분하여 이진영상으로 변환하는 방법을 사용하였다. 변환된 이진영상에서 개별 타겟들의 도심점을 산출한 후 각 도심점의 상대변위값을 변형률로 환산하였다. 인장실험은 ASTM A615 기준으로 제작된 grade 60 철근 중 D22와 D29에 대해서 시험을 수행하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 계측된 변형률 결과를 기존 변형률 게이지를 이용하여 계측한 결과와 비교하여, 본 연구에서 사용한 이미지 프로세싱 방법에 대해서 검증하였다. 이미지 프로세싱을 이용하여 초기 탄성구간의 변형률 뿐만 아니라 넥킹구간에서 발생한 0.5 (50%) 이상의 변형률도 계측이 가능한 것을 확인하였다. 본 연구결과 이미지 프로세싱을 통하여 기존 변형률 게이지의 계측한계를 극복가능 하고, 다양한 지점에서 자유롭게 계측할 수 있음을 알 수 있었다.

Ultimate behaviors such as ultimate strength and fracture mechanism of fillet-welded connections with TIG(tungsten inert gas) welding have been investigated through test results. Main variables of specimens are weld length and welding direction against loading and ultimate strengths were compared according to the variables. Ultimate strengths were compared with current design predictions and modified design equations were proposed to consider the strength difference according to welding direction.

Because significant difference between normal concrete and fiber reinforced ultra-high strength concrete under tension and compression, bond behavior also have significant difference. Bond behavior may affect to the flexural behavior and shear behavior of reinforced concrete beams. Especially, because ultra high strength concrete usually be used as precast members, bond between concrete and steel rebar should be safely and accurately evaluated for design. In this study, bond test results about ultra high strength fiber reinforced concrete were investigated and evaluated with various types of prediction methods, especially for empirical equations.

This study investigates the ultimate strength and curling influence in single shear bolted connection with 7075-T6 aluminum alloys using numerical approach. The applicability of finite element analysis was validated through the comparison between existing test results and numerical predictions. Curling was observed in some specimens with a relatively long end distance and reduced the ultimate strength of bolted connection. Strength reduction ratio by curling was estimated quantitatively and it is known that curling caused the strength reduction by maximum 21%.

This study investigates the ultimate strength and curling influence in single shear bolted connection with aluminum alloys(6061-T6) using finite element analysis. The applicability of numerical modeling was validated through the comparison of existing test results. Main variables are end distance and edge distance. Strength reduction ratio by curling was estimated quantatively and it is known that the curling reduced the ultimate strength by maximum 26%.

This study analyzes the buckling safety in the area of circumferentially edge-stiffened door openings without any additional longitudinal stiffeners of offshore tubular steel towers. The tubular steel tower is subjected to six (6) different load situations which are deemed to be normal and abnormal operating cases for the ultimate limit state. Analytical method using parametric equations based on Eurocode 3 - Design of Steel Structures and numerical method of finite element are used to analyze the critical meridional buckling stress. ABAQUS, a finite element program, is used for the numerical method analysis. Buckling safety analysis in the localized area near the opening is studied, and points of interest are defined for comparison between the two aforementioned analyses. Findings are tabulated and shown in illustrative charts, and conclusions are made.