• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권6호
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• pp.799-810
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• 2022

This study investigated the effect of the strengthening efficiency of unbonded steel-bar truss system on the out-of-plane behavior of perforated masonry walls. Four full-scale unreinforced masonry (URM) walls with two different planes were prepared using the unbonded steel-bar truss system and a URM walls without strengthening. All masonry walls were tested under constant axial and cyclic lateral loads. The obtained test results indicated that the pinching effect in the out-plane behavior of masonry walls tends to decrease in the in- and out-of-plane strengthened URM walls using the unbonded steel-bar truss system with the higher prestressing force ratio (R_p) of vertical reinforcing bars in the unbonded steel-bar truss system, regardless of the perforated type of the masonry wall. Consequently, the highest maximum shear resistance and cumulative dissipated energy at peak load in the post-peak behavior were observed in the in- and out-plane strengthened URM walls with the highest R_p values, which are 2.7 and 6.0 times higher than those of URM. In particular, the strengthening efficiency of the unbonded steel-bar truss system was primarily attributed to the vertical prestressed steel-bars rather than the diagonal steel-bars, which indicates that the strains in the vertical prestressed steel-bars at the peak load were approximately 1.6 times higher than those in the diagonal steel-bars.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권6호
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• pp.459-469
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• 2020

An external prestressed steel-bar truss unit was developed as a new strengthening technology to enhance the seismic performance of an in-plane masonry wall structure while taking advantage of the benefits of a prestressed system. The presented method consists of six steel bars: two prestressed vertical bars to introduce a prestressing force on the masonry wall, two diagonal bars to resist shear deformation, and two horizontal bars to maintain the configuration. To evaluate the effects of this new technique, four full-scale specimens, including a control specimen, were tested under combined loadings that included constant-gravity axial loads and cyclic lateral loads. The experimental results were analyzed in terms of the shear strength, initial stiffness, dissipated energy, and strain history. The efficiency of the external prestressed steel-bar truss unit was validated. In particular, a retrofitted specimen with an axial load level of 0.024 exhibited a more stable post behavior and higher energy dissipation than a control specimen with an observed complete sliding failure. The four vertical bars of the adjacent retrofitting units created a virtual column, and their strain values did not change until they reached the peak shear strength. The shear capacity of the masonry wall structure with external prestressed steel-bar truss units could be predicted using the model suggested by Yang et al.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권6호
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• pp.577-589
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• 2019

In this study, on-site testing was carried out to investigate the vibration performance of a composite steel-bar truss slab with steel girder system. Ambient vibration was performed to capture the primary vibration parameters (natural frequencies, damping ratios, and mode shapes). The composite floor possesses low frequency (< 10 Hz) and damping (< 2%). Based on experimental, theoretical, and numerical analyses on natural frequencies and mode shapes, the boundary condition of SCSC (i.e., two opposite edges simply-supported and the other two edges clamped) is deemed more reasonable for the composite floor. Walking excitations by one person (single excitation), two persons (dual excitation), and three persons (triple excitation) were considered to evaluate the vibration serviceability of the composite floor. The measured acceleration results show a satisfactory vibration perceptibility. For design convenience and safety, a crest factor ${\beta}_{rp}$ describing the ratio of peak acceleration to root-mean-square acceleration induced from the walking excitations is proposed. The comparisons of the modal parameters determined by ambient vibration and walking tests reveal the interaction effect between the human excitation and the composite floor.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.1-9
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• 2022

이 연구에서는 Hwang et al.(2021a, 2021b)가 제시한 강봉 트러스 시스템과 FRP 시트로 보강된 조적벽체의 면내·외 내진성능을 비교평가하였다. 면내·외 가력에서 FRP 시트로 보강된 조적벽체의 최대 내력은 각각 무보강 조적벽체의 71% 및 85% 수준으로 순수 조적벽체의 내력을 발휘하지 못하고 더 낮은 내진 성능을 보였다. 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 최대 내력은 무보강 조적벽체에 비해 약 1.8배 높았다. 강봉 트러스 시스템은 FRP 시트 부착 공법에 비해 최대 내력, 강성, 에너지 소산능력 향상에 뛰어났다. 하지만, FRP 시트로 보강된 조적벽체의 경우, FRP시트를 조적벽체의 전체에 보강함으로써 조적벽체가 과보강되었고, 실험체가 미끄러짐 파괴가 발생 강성발현 증가효과가 미미한 것으로 판단된다. 추후, FRP 시트를 조적벽체의 일부분만 보강한 실험체와 강봉 트러스 시스템으로 보강한 실험체의 내진성능을 비교하는 후속연구가 필요하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.15-26
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• 2009

본 연구의 목적은 실험을 통하여 복합 데크슬라브 시스템에 사용되는 쉬어 커넥터의 전단 성능을 연구하는 것이다. 경량콘크리트와 선조립 철선트러스를 사용하여 복합 데크슬라브를 가진 6개의 실험체를 제작하여, Push-out test를 실시하였다. 실험체는 철선트러스와 아연강판의 설치유무로 구분하여 DP, NDP, Solid의 세 가지 그룹으로 분류하였다. 전단 성능 실험을 통하여 실험체의 파괴양상, 거동, 하중-변위 관계를 분석하고, 실험값과 기존의 기준식을 비교하였고, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, DP 및 NDP 계열의 파괴는 스터드 파괴이며, Solid계열의 파괴는 콘크리트 파괴였다. 둘째, 전단내력을 확인한 결과 NDP계열이 가장 우수한 내력을 갖는 것으로 나타났다. 셋째, 각 실험체의 스터드는 유사한 전단거동을 하였고, 스터드와 콘크리트는 항복시점까지 일체 거동을 하였다. 넷째, 다른 두 개의 기준식과 비교했을 때 ACI318-05의 기준식이 가장 근접한 스터드 전단력을 예측할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국디지털건축인테리어학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.57-64
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• 2008

There are many problems in present truss-deck slab system for example welding defect, segregation, water leakage, rust and tarnish etc. These problems may be caused by spot welding thin galvanized steel plate and lattice bar. The TOX Joining Systems is to join metal sheets of different material and thickness with and without coating or painting without adding heat or a joining part. Newly developed TOX-deck slab system using non-welding joint is free from above mentioned problems. The objects of this study are suggestion of design strength of TOX joint by experimental and statistical analyses and development of window based program to design the TOX-deck slab system.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.197-208
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• 2010

언더텐션이란 상부에서의 하중을 하부 케이블의 인장력을 이용하여 그 하중을 양 단부로 전달하는 시스템을 말하며 처짐과 부재 크기를 제어하기 위해 장스팬 구조물에 주로 적용된다. 하지만 수많은 단면 중에서 여러 조건을 만족하며 최소의 물량, 즉 최대의 경제성에 부합하는 최적의 단면을 찾는 것은 매우 어려운 일이다. 이에 본 연구에서는 마이크로 유전알고리즘을 이용하여 언더텐션 형태의 트러스 구조물에 단면 최적화 연구를 수행하였으며 처짐과 허용응력 그리고 좌굴이 제약조건으로 고려되었다. 최적화 검증 예제로 자주 사용되는 10-bar 트러스 예제의 이전 연구 결과와의 비교를 통하여 개발된 프로그램을 검증하였다. 이를 바탕으로 프리텐션 크기를 변수로 설정하여 언더텐션 구조물의 최적 설계를 수행하였다. 본 연구에서 제시된 최적설계 그래프를 통하여 설계자가 일정 조건을 만족하는 최적의 단면을 쉽게 선택할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.20-27
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• 2021

이 연구에서는 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 내진거동을 합리적으로 평가하기 위하여 범용프로그램인 Abaqus를 이용한 비선형 유한요소해석 절차를 제시하였다. 조적벽체의 유한요소 모델은 콘크리트 손상 소성(concrete damaged plasticity, CDP)모델 및 벽돌-모르타르 계면 특성은 Yang et al.이 제시한 조적 프리즘의 압축 및 인장의 응력-변형률 모델과 전단마찰모델을 기반으로 메소-스케일법을 적용하였다. 유한요소 해석결과를 다양한 변수조건에서 실험결과와 비교한 결과, 강봉 트러스 시스템으로 보강된 조적벽체의 균열진전, 파괴 모드, 강체회전 내력 및 최대내력 그리고 횡하중-횡변위 관계에 대한 실험결과와 잘 일치하였다. 따라서 제시된 유한요소해석 절차는 조적벽체의 내진보강 설계에 합리적으로 이용될 수 있다고 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권5호
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• pp.711-722
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• 2020

In this study, on-site testing was carried out to investigate the vibration serviceability of a composite steel-bar truss slab with steel girder system. Impulse excitations (heel-drop and jumping) and steady-state motion (walking and running) were performed to capture the primary vibration parameters (natural frequency and damping ratio) and distribution of peak acceleration. The composite floor possesses low frequency (<8.3Hz) and damping ratio (<2.47%). Based on experimental, theoretical, and numerical analyses on fundamental natural frequency, the boundary condition of SCSS (i.e., three edges simply supported and one edge clamped) is deemed more comparable substitutive for the investigated composite floor. Walking and running excitations by one person (single excitation) were considered to evaluate the vibration serviceability of the composite floor. The measured acceleration results show a satisfactory vibration perceptibility. For design convenience and safety, a crest factor β_rp describing the ratio of peak acceleration to root-mean-square acceleration induced from the walking and running excitations is proposed. The comparisons of the modal parameters determined by walking and running tests reveal the interaction effect between the human excitation and the composite floor.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.457-465
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• 1997

형상최적화는 단면최적화에 비하여 구조물의 중량과 경비를 줄일 수 있다. 많은 양의 애매한 정보가 최적설계 문제의 제약조건에 존재할 수도 있다. 상대적으로 중요한 퍼지정도를 포함한 여러개의 기준을 묘사하고 다루는 것은 매우 어렵고 때로는 애매하다. 본 논문에서는 ${\alpha}$-절단법에 의한 퍼지 구조계의 다목적 형상최적화에 대한 가중치방법을 제안한다. 본 연구의 알고리즘을 2부재 트러스 구조물에 적응하여 그 결과가 검토되었다. 그 결과는 ${\alpha}$-절단법과 체적과 변위에 관한 가중치에 따른 최적해를 얻음으로써 설계자는 실제에 적합한 하나의 해를 택할 수 있음을 보여준다.