국민소득수준의 향상에 따라 국내 건축물의 디자인 및 사용목적의 대한 다양성이 요구되고 있다. 대공간 구조물은 이러한 시대적 요구에 적합한 구조물로서 최근 대공간 구조물에 대한 설계 및 시공법에 관한 관심이 꾸준히 증가하고 있다. 트러스구조는 대공간 구조에 보편적으로 사용되는 구조시스템으로 트러스의 부재는 단면의 효율이 높은 강관을 사용하는 것이 일반적이다. 현재 국내에 유통되고 있는 강관은 생산처에 따라 다양한 제품이 생산되고 있으나 강관 소재의 출처 및 강관 자체의 실제 성능에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이 연구는 국내에 유통되고 있는 일반구조용 각형강관, 원형강관 및 비계용 강관에 대하여 소재의 인장시험과 Stub-column 압축시험 및 기둥의 좌굴실험을 통해 강관의 소재성능 및 구조부재로서의 압축성능을 파악하는 것을 목적으로 한다. 소재시험결과, 구입처 구분 및 단면형상에 따른 강관 소재성능의 편차가 확인되었다. 기둥좌굴 실험결과, 각 실험체의 압축내력은 LSD 기준곡선에 만족하는 결과를 나타내었으며, SSRC 곡선1, ECCS-a곡선에 상회하는 결과를 나타내었다.
현재까지, 다양한 위험요소를 내포하고 있는 도로 곡선부의 위험도를 교통안전 측면에서 합리적이고 정량적으로 판단하는 기준이 부재한 실정이다. 이에 본 연구에서는, 지방부 2차로 도로를 대상으로, 곡선부 사고요인을 기하구조, 시선유도시설, 속도 및 운전자 사고요인으로 분류하여, 곡선부 사고와의 상관관계 분석을 실시하고, 곡선부 사고와 밀접한 관련이 있는 주요 곡선부 사고요인을 파악하여, 곡선부 위험도 판정척도를 제시하였으며, 곡선부 위험도 판정척도를 이용하여, 곡선부 위험도 판정 알고리즘을 개발하였다. 또한, 실무활용에 용이하게 하기 위하여 Worksheet을 제시하였다. 본 연구에서 개발된 곡선부 위험도 판정척도 및 알고리즘을 이용하여, 도로 곡선부 설계시 곡선부 사고요인을 사전에 파악할 수 있으며, 기존도로 개선사업 수행 시 사업우선순위 선정에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
이 논문은 크로소이드 완화곡선을 갖는 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 곡선보가 진동할 때 부재의 미소요소에 발생하는 합응력과 관성력에 대한 동적 평형방정식을 이용하여 변화곡률을 갖는 수평 곡선보의 자유진동을 지배하는 무차원 상미분방정식과 단부조건에 대한 무차원 경계조건을 유도하였다. 유도된 미분방정식을 크로소이드 완화 곡선을 갖는 수평 곡선보에 적용하여 회전-회전 및 고정-고정 보의 고유진동수 및 변위와 합응력의 진동형을 산출하였다. 구조해석용 범용프로그램인 ADINA와 본 연구의 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였으며, 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 곡선보의 변수들 사이의 관계를 표 및 그림에 나타내었다.
본 연구는 극한강도 이론에 입각한 고강도 콘크리트 부재의 설계를 위한 방법 중 가장 중요한 요소의 하나인 응력-변형도 곡선의 이상화에 관한 연구이다. 이를 위하여 보통강도(280kg/$\textrm{cm}^2$)에서 초고강도(1050kg/$\textrm{cm}^2$)까지의 콘크리트를 사용하여 부재를 제작, 시험하였으며, 기존의 여러 가지 이론과 비교검토를 하였다. 주요 변수는 콘크리트 강도이외에 주근의 양과 전단 보강근의 간격으로 하였다. 실험결과 현재으 ACI Building Code에 규정된 직사각형 응격블록은 고강도 콘크리트에도 사용할 수있음을 알 수 있었다.
전보(前報)에서는 전하중단계(全荷重段階)에서 RC비틀림 부재(部材)의 하중이력곡선(荷重履歷曲線)을 이론적으로 추정하는데 목적을 두었다. 본(本) 논문(論文)은 전보(前報)에 연속되는 연구로서 비틀림실험(實驗) 내용(內容)을 상세히 소개하는 동시에 RC 비틀림부재(部材)의 벽(壁)두께 및 철근비(鐵筋比)가 비틀림강도(強度)에 미치는 영향을 비롯하여, 그의 균열특성에 대해서도 실험결과에 바탕을 두어 비교(比較) 고찰(考察)하는 데 목적을 둔다.
수많은 판형부재로 구성된 대형 트러스교에서는 불량용접된 부재가 존재할 수 있으며, 이는 교량의 피로수명에 결정적인 영향을 줄 수 있다. 이러한 교량에서 용접불량부를 조사하고 부재단면중 용접불량을 고려한 유효단면을 가정하여 피로수명을 예측하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 피로수명에 영향을 미치는 교통량을 분석하고 차량모델을 가정하여 유효등가응력을 산정하였으며 모형피로시험에서 구한 응력-반복횟수곡선을 이용하여 피로수명을 예측하였다. 본 연구에서 사용된 분석기법은 불량용접부와 교통량이 강교량의 피로수명에 미치는 영향을 예측하는데 매우 유용함을 알 수 있다.
지진하중과 유사한 반복하중에 의한 철근 콘크리트 부재의 실제 거동을 재생키 위한 해석적인 이력모델을 제시하였다. 특히 RC부재의 동적거동의 중요한 현상들인 강성저하, 강도저하 그리고 전단영향등의 해석 모델을 소개하였으며 제안된 이력모델의 정확성 및 사용성등의 평가를 위하여 실험결과의 하중-변위 곡선들과 비교 분석하였다.
비정형 건축물은 건축가의 디자인 의도를 반영한 다양한 형태의 외장 디자인을 포함한다. 이러한 비정형 형태의 외장부재는 NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) 라 불리는 이 방향 곡률로 구성된 불규칙한 자유곡선면을 포함하고 있어 실제 외장부재의 생산 및 시공을 위해서는 3차원 비정형 BIM 기술을 적용한 패널최적화 단계를 거쳐야 한다. 본 연구에서는 역공학(Reverse Engineering) 기법을 근간으로 사례연구를 통해 비정형 건축물 BIM 도구인 디지털 프로젝트를 활용하여 패널형태를 구축하고 패널 최적화 결과를 도출한다. 최적화 결과 도출된 비정형 패널부재의 곡률 형상에 따른 Mock-Up 패널제작을 통해 패널종류에 따른 제작 용이성을 테스트하고 레이저 스케닝 기술을 사용하여 설계한 패널과 생산된 패널과의 데이터를 비교함으로써 이방향 곡률 곡면부재의 제작정밀도를 분석한다. Mock-Up 부재 제작 시 전문가 인터뷰를 통하여 국내에서 수행되고 있는 현행 비정형 외장부재 생산방식의 문제점을 도출하고 개선방안을 제시한다.
뒴비틀림 효과를 고려한 곡선보의 일반적 거동은 Vlasov에 의해 제시된 미분 방정식으로 표시된다. 곡선 격자형교의 최대 전단력, 최대 휨 모멘트, 최대 순수비틀림 모멘트, 최대 뒴비틀림 모멘트, 최대 바이모멘트를 계산하기 위하여 곡선 격자형교에 작용하는 활하중의 재하위치를 찾는 것이 중요하고 영향선을 이용하여 쉽게 계산할 수 있다. 본 연구는 곡선격자교의 구조적 거동을 해석하기 위해서 곡선보는 Vlasov에 의해 제시된 곡선부재의 뒴비틀림효과를 고려한 거동에 관한 기초 미분 방정식으로 유한차분법을 도입하였고, 격벽(Diaphragm)을 보의 상대적 변위의 항으로 나타내기 위해서 강성도법을 도입하여 각각 정식화시켰고 이를 이용하여 단위 수직하중 및 단위 비틀림 모벤트에 의한 I-형 곡선격자교의 전단력, 휨 모멘트, 순수비틀림 모멘트, 뒴비틀림 모멘트, 바이모멘트의 영향선을 구하였다.
휨을 받는 철근콘크리트 부재 단면의 연화현상은 구조물의 파괴하중 해석시 중요한 인자로 작용한다. 일반적인 탄-소성 이론에 근거한 소성한계해석법을 사용할 경우 철골 구조물에는 적합하지만 철근콘크리트 구조물에는 최대하중 이후의 연화현상으로 인하여 이 이론은 부적합하게 된다. 따라서 본 논문의 주목적은 변위제어방법을 사용하여 철근콘크리트 구조물이 파괴될 때까지의 완전한 거동을 이끌어 내는 것이다. 프로그램을 사용한 계산결과를 보다 빠르고 경제적으로 이끌어 내기 위하여 단면의 성질인 모멘트-곡률, 축력-축\ulcorner향 변형률, 그리고 전단력 변형률 곡선 등을 여러개의 직선적으로 단순화한 모델식을 사용하여 해석한다. 또한 연화현상을 고려한 유한요소의 해석결과는 사용된 요소의 크기에 따라 결과가 매우 다르게 나타나기 때문에 이를 방지하기 위하여 파괴에너지 개념을 도입하여 모멘트-곡률 곡선을 보정하여 구조계산에 적용시킨다. 이와 같이 단면을 층으로 나누어 해석하지 않고 직접 단면의 성질을 나타내는 곡선들을 적용한 본 프로그램으로 보와 골조를 해석한 결과는 실제적인 실험결과와 비교하였을 경우 거의 일치하게 나타난다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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