권호 표지

한국강구조학회 논문집 (Journal of Korean Society of Steel Construction) (Journal of Korean Society of Steel Construction)

한국강구조학회 (Korean Society of Steel Construction)

  • 격월간
  • /
  • 1226-363X(pISSN)
  • /
  • 2287-4054(eISSN)

과학기술표준분류

  • 건설/교통 ＞ 시설물안전/유지관리 기술

Aim & Scope

The Journal of Korean Society of Steel Construction is a representative journal of the KSSC and it has published technical papers covering a broad classification involving steel structural research and applications. The Journal was launched in 1989, and its abbreviated title is “J Korean Soc Steel Const”. The Journal aims to reach not only researchers, but also practicing engineers, designers and fabricators who will most likely benefit from the published research results. Contributions on research findings that are suitable for practical applications are especially welcome. The scope of the journal of the KSSC encompasses, but is not limited to, the following areas: stability, fatigue, non-linear behavior, dynamics, reliability, earthquake resistance, wind resistance, fire resistance, design codes, computer-aided analysis and design, optimization, connections, fabrications and maintenance of the building, bridge, off-shore structures, stadiums, transmission towers, marine vessels, storage tanks, pressure vessels, aerospace structures, and pipelines.

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제17권2호통권75호

  1. 이광민;조효남;차철준;엄인수 115
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    본 논문에서는 강상자형교 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계에 미치는 간접비용의 영향에 관한 연구를 수행하였다. 강상자형교 LCC 최적설계를 위한 정식화는 초기비용, 기대복구(expected rehabilitation) 비용과 인적 혹은 물적 손실비용 등과 같은 기대비용 및 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 등과 같은 간접비용(혹은 간접복구비용)을 고려하였다. 이와같은 정식화 모델을 이용하여 본 논문에서는 실제 2경간 연속 강상자형교(2@50m=100m)의 LCC 최적설계 문제에 적용하였고, 기존의 설계방법들과 LCC의 비용-효율성에 대해 비교 고찰하였다. 또한 본 논문에서는 LCC에서 큰 비중을 차지하는 간접비용이 강상자형교 LCC 최적설계에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해 교량이 속해 있는 도로의 네트워크(우회도로수) 및 우회도로 조건(우회도로 차로수 및 길이), 교통량 등과 같은 교통조건의 변화에 따른 다양한 민감도 분석을 수행하였다. 수치해석의 결과 교통량, 우회도로수, 우회도로 차로수 등은 강상자형교의 LCC 최적설계에 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 향후 신설 강상자형교의 LCC최적설계시 간접비용에 중요한 영향을 미치는 교통조건이 중요한 인자로 고려되어야 할 것으로 판단된다.
  2. 정원석 131
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    강합성 교량의 설계시 종방향 모멘트에 하중분배계수를 고려하여 주형의 최대 모멘트를 계산하고 있다. 이러한 하중분배계수식은 1930년경부터 AASHTO 시방서에 채택된 이후 소폭의 수정을 거듭해 오다가 1994년 LRFD 시방서부터 전폭적으로 수정되었다. LRFD 시방서의 하중분배계수 식은 실제 교량의 거동을 비교적 정확히 반영하고 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 LRFD식은 설계모멘트 결정단계에서는 확정할 수 없는 종방향 강성계수를 포함하고 있으므로 반복을 통한 설계를 요구한다. 이러한 LRFD식이 내포하는 반복 설계과정으로 인해 실무에서는 널리 쓰이지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 반복 설계과정을 필요로 하지 않는 I형 강합성교량의 하중분배간략식을 LRFD식에 근거하여 도출하였다. 간략식의 검증을 위해 43개의 대표교량의 유한요소해석을 통해 구한 엄밀 하중분배계수와 AASHTO LRFD 식, AASHTO Standard 식으로 구한 하중분배계수와 비교하였다. 그 결과 간략식이 구조물의 안전성을 확보하면서 반복계산을 필요로 하지 않는 것으로 확인되었다.
  3. 이은택;송금정 139
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    소성설계에 있어서 국부좌굴 후의 거동은 매우 중요한 고려사항이며, 최종 붕괴상태에 이르는 거동을 설명한다. 지진과 같은 복잡한 하중에 대하여 구조물의 실질적인 신뢰성을 얻기 위해, 국부좌굴 이후의 구조물의 점진적인 소재의 약화와 강성과 강도의 감소, 에너지 소실능력을 평가하여야 한다. 본 연구에서는, two-surface 모델에 근거하여 반복 불비례 하중에서의 국부좌굴 후 거동을 예측하기 위하여 제시된 stress resultant model을 이용하여, 단순화된 국부좌굴해석모델을 제안하였다. 이 모델을 사용한 해석적 모멘트-곡률관계는 일정한 반복 사이클 내에서 실험결과와 적절히 부합하며, 내진설계에 있어 중요한 선형 분포된 에너지 감소를 제안 모델로부터 예측할 수 있다.
  4. 이승조;박정민;김기욱;김화중 151
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    본 연구는 기존의 연구성과들을 바탕으로 단부 RC조 중앙부 S조로 이루어진 합성보의 내력평가를 이론적으로 고찰한 것으로 다음의 결론을 얻었다. RC구간 길이가 증가할수록 Vsrc,test/Vsrc,the의 비는 점진적으로 감소하며 그 경향은 a/d=3.5이상에서 더욱 현저함을 알 수 있었다. 많은 보강방법 중에서는 수직+수평 보강 방법이 우수한 결과를 보였다. 그리고, 주근정착길이 0.15L에서 내력상승률이 현저하며, Vsrc,Eq(3)~(5)식 일 때 실험치를 일반적으로 과소평가하는 경향을 나타냈다. 전단스팬비와 주근정착길이, 철골철근비의 변화를 주요변수로 하여 회귀분석에 의한 내력 평가식을 제안하였다.
  5. 문지호;윤기용;김성훈;이학은 161
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    대칭 하중을 받는 아치 리브의 경우 면내 강성이 가해지는 하중에 비하여 작은 경우 예기치 않게 면내 방향으로 좌굴이 발생하게 된다. 아치 리브의 종국 면내 좌굴 강도는 재료의 비탄성이 고려되어야 한다. 하지만 탄성 면내 좌굴 강도는 세장비가 큰 경우에는 재료의 탄성 범위에서 좌굴이 발생하기도 하며, 세장비가 작은 경우에도 아치의 지간이나 라이즈, 단면의 개략적인 형태를 결정하는 초기 설계에 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 아치 교량의 설계에 자주 이용되는 대칭 하중을 받는 포물선 아치 리브의 형상에 관하여 비선형 유한 요소 해석을 사용하여 탄성 면내 좌굴 강도에 대하여 연구를 수행 하였다. 연구 결과 기존의 탄성 좌굴 이론에서는 휨강성과 탄성 좌굴 강도는 비례하지만, 비선형 해석 결과 아치 단면의 세장비가 작을 경우 휨강성과 아치의 탄성 좌굴 강도가 비선형적인 관계를 보이는 것을 밝혔다.
  6. 이상열 173
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    본 연구는 유한요소법과 고도화된 마이크로 유전알고리즘을 조합하여 자유 진동하는 박판 구조물에 대한 손상 규명을 다룬다. 조합된 방법에 의해 역 문제를 해결하기 위하여, 본 연구는 측정 데이터로서 구조물의 모드 형상 대신 몇 개의 고유진동수를 사용한다. 본 연구에서 제안한 방법은 손상된 요소를 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 손상의 개수, 위치 그리고 정도를 추정할 수 있다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 알고리즘은 임의의 손상을 갖는 강으로 된 지유진동 박판 구조물을 대상으로 적용하였다. 기존의 단순 유전알고리즘에 비하여 본 연구에서 제안한 알고리즘은 수치적 효율성에서 큰 장점을 갖는다. 수치해석 예제들은 고유모드 대신 단지 몇 개의 고유진동수 값만으로도 마이크로 유전알고리즘은 박판의 손상을 정확히 규명할 수 있음을 보여준다.
  7. 구민세;박영제;김훈희 183
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    기존의 연속 프리플렉스 거더교는 내측지점부 바닥판 콘크리트에 압축력을 도입시키기 위해 내측지점을 상승시키고 부모멘트 구간만큼의 바닥판 콘크리트를 타설하고 하강시키는 시공법을 사용하였다. 그러나 상기의 시공법은 장시간의 내측지점 상승 작업과 종곡선의 굴곡 문제 등 여러 가지 시공상 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 이러한 문제점을 해소하기 위해 내측지점 및 외측지점을 하강시키는 공정만을 이용한 개선된 연속 프리플렉스 합성형 거더교의 시공법을 제시하였으며, 특정화된 연속 프리플렉스 거더교의 설계 프로그램에만 의존하지 않고 프리플렉스 거더교의 단면을 쉽게 추정할 수 있는 체계화된 설계식을 제시하였다.
  8. 심창수;김현호;윤광중 195
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    6m-6m의 2경간 연속합성보에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 유로코드에서 제시하고 있는 균열폭 제어 규정의 근거를 살펴보고 인장강화 효과를 고려한 균열상태에 따른 균열폭 계산식 유도과정을 제시하였다. 부모멘트 인장을 받는 바닥판의 거동을 초기균열, 안정화 균열로 나누어서 연속합성보의 거동을 평가하였다. 실험결과로부터 연성 기준을 만족하는 최소철근비는 현재 도로교설계기준보다 낮춰도 될 것으로 판단된다. 균열을 일으킨 연속합성보의 휨강성 평가에서는 안정화균열 이전단계까지는 비균열단면으로 보는 것이 적절하다. 인장철근의 응력과 균열폭의 관계식을 실험결과를 이용하여 제시하였다.
  9. 장호주;양영성 207
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    본 논문은 스테인리스 각형강관 및 원형강관에 대한 좌굴내력에 관한 연구로서 건축구조용 강재로서의 적용성 검토를 위해, 세장비를 주요 변수로 한 소재의 인장강도실험과 stub-column의 압축강도실험, 기둥의 중심압축실험을 실시하여 강재의 기계적 성질과 기둥의 강도 및 거동을 파악한다. 또한 이론해석과 각국 기준식(AIK-LSD, AISC-LRFD, AIJ-LSD, SIJ-ASD) 및 복수강도곡선의 적용을 통한 이론값과 실험값을 비교함으로서 건축구조용 강재로서 적용성 검토와 구조설계기준 확립을 위한 기초 자료를 구하는데 목적이 있다.
  10. 김정현;이승준 217
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    본 연구에서는 축력과 모멘트를 받는 H형강 주각부의 거동에 대해 조사하였다. 주각부의 거동을 분석하기 위하여 유한요소해석법을 이용하였으며 주각부의 해석적 모델을 도출하고자 하였다. 6개의 시험체에 대하여 축력비와 앵커볼트 크기, 베이스플레이트의 두께를 변수로 두고 각각의 거동을 알아보고자 하였으며 H형강 주각부의 실험결과와 유한요소해석결과 그리고 해석적 모델을 상호 비교하였다. 또한 일반적으로 축력과 모멘트를 받는 베이스플레이트의 설계에서 가정하는 지압응력과 유한요소해석에 의한 베이스플레이트의 지압응력의 분포를 비교하였다. 연구결과를 비교한 결과 주각부의 거동을 나타내는 초기강성과 항복하중은 유사하게 나왔으며, 지압응력은 베이스플레이트의 두께가 얇을수록 기둥의 하단에 집중되는 현상을 보였다.
  11. 이광민;조효남;차철준 227
    PDF KSCI
    본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40m+50m+40m= 130m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 사용환경에 대한 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량는 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.
  12. 장경호;이진형 243
    PDF KSCI
    용접접합부 균열의 파괴 역학적 해석을 위해서는 용접 중에 발생하는 잔류응력을 고려하여 해석이 수행되어야 한다. 잔류응력이 존재하면 J-적분은 더 이상 적분경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 특성을 잃어버리게 된다. 그러므로 용접접합부 균열의 J-적분 해석을 위해서는 잔류응력이 존재하는 경우에도 적분경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 새로운 J-적분식이 도입되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 기존의 J-적분을 수정하여 잔류응력이 존재하는 경우에 경로 독립성을 유지하는 J-적분을 고찰하고, 이를 이용하여 잔류응력과 외력이 동시에 작용하는 균열선단에서의 J-적분을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 자체개발한 탄소성 해석 프로그램을 이용하여 용접 시 잔류응력과 외력에 대한 응력분포를 계산하였으며, 이를 이용하여 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 J-적분을 계산하였다.