• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
• /
• pp.549-552
• /
• 2009

본 논문에서는 재료적 성능이 우수하며 경량재료로서 최근 건설구조물에 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있는 섬유보강재료(FRP : Fiber Reinforced Polymer)를 이용한 합성구조인 CFFT(Concrete Filled FRP Tube)의 설계프로그램을 개발하여 제안하고자 하였다. 먼저, CFFT구조는 FRP관에 의해 철근콘크리트가 구속되는 구조로서 기둥과 같이 축력이 도입되는 경우 포아송효과에 의한 변형을 FRP관이 구속효과를 줌으로써 콘크리트의 역학적 거동을 개선하게 되는데 본 연구에서는 실험에 의해 검증된 식을 제시하였으며 이를 바탕으로 CFFT구조를 설계하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 CFFT구조는 FRP관의 구속으로 인해 고강도콘크리트와 긴장재의 도입이 가능한 구조로서 이에 대한 설계도 포함하였다. 그러나 이방성재료인 FRP의 설계와 동시에 FRP관에 의한 구속효과를 고려하는 CFFT구조의 설계는 일반 실무설계자들에게는 다소 난해한 작업으로써 전산화 설계프로그램의 필요성이 대두되어 본 연구에서 CFFT구조의 설계프로그램을 개발하였다. 개발된 설계프로그램의 검증을 위해 일반 철근콘크리트기둥, CFFT기둥, 고강도콘크리트와 PS긴장재를 도입한 CFFT기둥을 설계한 결과, 매우 실용적이며 타당한 설계가 수행될 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.53-60
• /
• 2010

ILM 교량의 경우 압출 중에 발생하는 일시적 응력을 흡수하기 위해 일반적으로 압출추진코가 이용된다. 압출 중에 발생되는 ILM 교량의 상부단면력은 압출추진코의 길이, 중량, 강성에 따라 크게 달라진다. 따라서 설계와 시공시에 단면의 안전성 확보를 위해서는 상부구조와 압출추진코와의 상호작용에 따른 응력변화를 반드시 고려해야 한다. 그러나 국내에서는 ILM 교량의 설계시에 경간분할 및 지간길이 등을 전례의 설계결과에 따라 결정하는 경우가 많다. 따라서 상부구조와 압출추진코의 단면들이 프로젝트에 따라 크게 달라지지 않는다. 그러므로 상부단면의 최적설계에 영향을 주는 압출 중 상호작용을 고려한 압출추진코의 최적설계에 관한 필요성도 크게 인식되지 못하고 있는 실정이다. 이 연구에서는 변단면 압출추진코와 교량 상부구조의 상호작용을 고려한 해석식을 이용하여 압출추진코의 최적화를 위한 설계식을 제안하였고 활용가능성을 확인하였으며, 국내 공용중인 ILM 교량의 설계수준을 평가하여 ILM 상부단면의 최적설계를 위해 제언하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권2호
• /
• pp.163-173
• /
• 2012

원형강관의 접합부는 다양한 상세를 가지고 있으며 접합부가 항복에 이를 경우 복잡한 국부변형을 유발한다. 이러한 접합부의 국부변형을 고려한 단순화된 설계식의 제안은 매우 어려운 문제이다. 원형강관접합부 설계를 위한 현행 한국구조기준(KBC 2009)에서는 AISC의 설계식과 매우 유사한 단순화된 설계식을 제시하고 있다. 현행 설계식은 원형강관 부재의 재질에 대하여 항복강도는 최대 360MPa 항복비는 0.8로 각각 제한하고 있어서 구조기준에서 제한하는 최대항복강도 이상의 강재를 사용할 경우에는 유사 상세접합부를 대상으로 구조실험이나 합리적인 해석 등을 통하여 안전성을 검증한 후 사용하도록 하고 있다. 본 논문에서는 고강도강재(HSB600)와 일반구조용강재 (SS400)를 이용한 원형강관-직각방향 거셋플레이트 접합부에 횡력(수평력)이 작용하는 실험과 정밀모델 유한요소해석을 실시하였다. 유한요소해석 및 실험결과를 현행 설계식과 비교분석하여 향후 접합부 설계식의 개정에 기초적 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권4호
• /
• pp.198-205
• /
• 2017

본 연구에서는 상치콘크리트가 설치된 TTP 피복 경사식 구조물에 대한 전달파고계수 산정식을 도출하기 위하여 2차원 수리실험을 실시하였다. 기존에 제시된 경사식 구조물에 대한 전달파고계수 산정식은 대부분 국외에서 수행된 저천단 구조물에 대한 연구성과이다. 기존 연구에서는 피복재로 대부분 피복석이 적용되었고, 상치콘크리트가 설치되어 있지 않은 경우이다. 이로 인해 국내 경사제 설계시 적용되는 단면형상과는 많은 차이가 발생한다. 본 연구에서는 국내 경사식 구조물의 설계동향에 부합하는 전달파고계수 산정식을 제시하였으며, 파형경사의 영향 및 상치콘크리트 전면에 거치되는 TTP의 거치 열수에 따른 변화를 고려하였다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.89-98
• /
• 2012

본 연구는 공간 트러스의 전체 좌굴을 고려한 최적 구조설계에 대해 연구를 하였으며, 구조물의 최소중량을 구하는 것이 목적이다. 응력제약에 의한 부재 최적화를 위해서 수리 계획법이 사용되었으며, 뜀-좌굴을 고려하기 위해 동적 계획법을 적용하였다. 트러스 부재의 최적설계를 위한 수리 모형은 전체중량 목적함수와 인장 또는 압축 허용응력 및 세장비 제약식으로 구성하였다. 평형경로상의 임계점 즉 좌굴하중을 구하기 위해서 접선 강성행렬의 행렬식 변화를 조사하였으며, 설계하중에 대한 좌굴하중 비율이 동적계획법의 반복계산과정에서 공간 트러스의 강성을 조절하기위해 반영되었다. 제안된 최적설계 프로세서의 검증을 위해서 스타 돔 구조물 예제를 통해 조사하였으며, 수치 결과는 잘 수렴하고 모든 제약을 만족하였다. 제시된 최적설계 프로세스는 전체좌굴을 고려한 최적설계를 수행하기 위한 비교적 간단 방법이고, 실무 구조설계를 반영하는데 가능하다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.129-132
• /
• 2008

병렬 전단벽구조의 이상적인 거동을 만족시키기 위한 대안의 하나로 철근콘크리트커 플링보에 전단 성능이 우수한 철골 플레이트를 매립하는 방안이 제시되었다. Lam의 연구에 의하면 플레이트를 보강한 시험체가 기존의 철근 콘크리트 커플링보에 비하여 내진성능이 매우 우수한 것을 제시하고 있다. 철골 플레이트 커플링보는 철골 부재와 철근콘크리트 부재로 구성된 합성구조이다. 따라서 철골 부재는 강구조 설계 기준에 의해 설계하고, 철근콘크리트 부재는 철근콘크리트 설계기 준에 의해 설계하여 중첩시키는 방법으로 설계한다. 그러나 아직까지 합성구조에 대한 설계 기준이 마련되어 있지 않은 이유로 본연구에서는 실무에서 쓰이는 기준식의 평가를 통하여 철골 커플링보의 안전성을 검토하고자 한다. 기존 연구의 데이터를 통계학적 분석방법을 이용하여, ACI 기준식과 BS 기준식을 각각 검증하였다. 분석 결과 철근콘크리트의 전단력과 철골 플레이트의 전단력을 중첩하여 계산하는 철골 플레이트 커플링보에 대한 현재의 실무에서의 설계방법은 기존의 실험결과와 비교하면 적절한 설계방법으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.43-50
• /
• 2021

LMU(Leg Mating Unit)는 해양구조물의 플로트오버 실치에서 활용되는 장비 중 하나로 충격을 흡수하는 부분과 결합부로 구성된다. 본 연구에서는 최적설계를 통해 부유식 해양구조물의 플로트오버 설치용 LMU의 성능을 개선하여 설계 요구 조건을 만족하는 설계를 개발하였다. 초기설계는 고정식 해양구조물의 플로트오버 설치용으로 개발된 것의 제원을 참조하였으며, 초탄성재료의 거동을 표현하기 위해 Mooney-Rivlin 모델을 활용하였다. 설계민감도해석 결과를 바탕으로 중요도에 따라 설계 변수들을 선별하였고, 진화알고리듬 기반 최적설계를 수행하였다. 최적설계 문제에서 목적함수는 LMU의 중량이며, 제약 조건은 LMU에 작용하는 최대 폰-미세스 응력과 LMU의 성능을 평가할 수 있는 반발력이다.

• 대한조선학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.20-26
• /
• 1993

본 연구는 CSDP-선체 CAD 시스템 개발'4' 세부과제의 일환으로 수행되었으며 세부과제는 선체 구조 설계 기능을 전산화하기 위한 목표를 설정하고 CSDP 연구사업의 첫해년도부터 지금까지 4년간 수행하였다. 1차년도('88년∼'89년)에는 그 당시까지 단편적으로 개발된 구조설계 프로그 램을 통합하여 살물선 중앙부에 대해 선급규정에 의한 종강도 부재의 배치 및 치수결정 프로그 램을 개발하였다. 2차년도('89년∼'90년)에는 1차년도의 연구결과를 힁부재 및 힁격벽 부재까지 확장하여 살물선 중앙부의 종강도 부재, 힁격벽 부재의 배치 및 치수결정 프로그램을 개발하여 살물선 중앙부의 구조설계를 지원하는 프로그램을 완성하였다. 3차년도('91년∼'92년)에는, 이 중선각 유조선에 대한 관심이 고조되고 있는 바, 동 세부과제에서도 조선소의 요구에 따라 대상 선박을 살물선에서 이중선각 유조선으로 확장하고, 기존의batch방식을 대화식으로 교체하여 선급규정(DnV, L1oyd)에 의한 종강도 부재의 설계 기능과, 간이 해석에 의한 대화식 이중선각 유조선 중앙부의 구조배치 및 치수결정 기능을 갖는 프로그램(ISSMID_T)을 개발하였다. 당해 연도인 4차년도에는, 3차년도까지 개발한 프로그램의 기능, 성능을 보완 확장하였고, 또한 조선 전용 선체 CAD시스템(AUTOKON)과의 Interface도 삼성중공업과 공동으로 개발하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
• /
• pp.413-414
• /
• 2010

기존 연구에 따르면 강도 증가에 따라 설계기준에서 제시하는 콘크리트의 탄성계수가 실제 탄성계수를 과대평가하고 있다고 언급하고 있으나 2007년에 콘크리트구조설계기준이 개정되었기 때문에 개정된 탄성계수 산정식에 대한 확인이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트의 실험을 통해 탄성계수를 제안하였으며 제안식과 2003 콘크리트구조설계기준 및 2007 콘크리트구조설계기준의 탄성계수를 비교분석하였다.

• 기계저널
• /
• 제35권9호
• /
• pp.766-775
• /
• 1995

이 글에서는 원통다관형 열교환기에 관한 구조와 형식, 활용분야 등에 관하여 간단하게 설명하고 설계를 위한 기본식, 설계방안, 설계소프트웨어의 개발 현황에 관하여 소개하고자 한다.