• 제목/요약/키워드: 기둥형

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축력비 및 부재강성에 따른 강구조 대칭형 비가새 골조의 열화특성 (Degradation Characteristics of Symmetric Unbraced Steel Frames According to Variations of Member Stiffness and Axial ratio)

  • 이명재;김희동;임유하
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.327-335
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 강구조 비가새 골조의 열화특성에 영향을 미치는 구조적 인자들을 해석적인 방법으로 평가하고 설계 초기 단계에서 열화 현상을 근사적으로 평가할 수 있는 방안을 제안하는데 있다. 해석적 연구를 위해 arc length method를 적용한 2차원 2차 수정 소성힌지 해석법을 적용하였으며, 단층 단스팬 골조와 다층 단스팬, 다층 다스팬 골조에 대해 해석을 수행하였다. 해석의 주요 변수로는 축력비와 기둥 보의 강성변화를 적용하였다. 연구 결과 무차원 열화강성은 부재의 강성과 축력비에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으나, 축력비가 열화강성에 주는 영향이 더욱 큰 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 축력비를 변수로 한 열화 강성 평가식을 제안하였다.

프리캐스트 모듈러 피어캡의 구조성능 평가 (Evaluation of Structural Performance of Precast Modular Pier Cap)

  • 김동욱;심창수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.55-63
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    • 2015
  • 사전제작 기술은 교량을 더 안전하고 주변과 친화적인 환경을 구축하며 작업 환경에 제한이 있을 경우에도 품질과 내구성을 개선하며 공사를 수행할 수 있다. 콘크리트 충전강관을 이용한 모듈러 하부구조 교각을 제안하였다. 프리캐스트 피어캡은 피어테이블과 프리스트레스를 도입한 프리캐스트 세그먼트로 구성되어 있다. 피어테이블은 매입형 강재를 사용하여 응력의 집중을 완화하였다. 피어캡과 교각은 4개 또는 6개의 CFT기둥으로 연결된다. 피어캡의 전단강도는 피어테이블에서 연장시킨 전단 스터럽에 의해 저항하게 된다. 횡방향 프리스트레스 힘은 사용하중에 의한 인장 응력을 제어하기 위하여 도입되었다. 이 논문에서는 모듈러 구조의 유효성을 정적실험을 통하여 평가하였다. 제안된 피어캡은 설계 요구사항들을 연속 철근과 프리스트레스에 의해 만족시켰다. 모듈러 구조의 표준화는 급속교체 및 교량의 급속시공에 효과적으로 사용될 수 있다.

피스톤 헤드의 형상에 따른 열응력 해석에 관한 융합 연구 (A Convergent Investigation on Thermal Stress Analysis due to Piston Head Shape)

  • 오범석;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.163-167
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    • 2020
  • 본 연구에서는 피스톤 헤드의 형상별 열응력해석을 진행하여 내구성이 있는 피스톤의 형상을 고찰하기 위한 연구를 진행하였다. 그 결과로서는 온도가 가해지는 부분에서부터 거리가 멀수록 낮은 온도를 볼 수 있다. 피스톤 헤드의 형상에 따라 열을 받는 면적이 다르기 때문에 피스톤 기둥 부분과 스커트부에 영향을 끼치게 된 점을 볼 수 있었다. 본 연구에서는 세 모델이 동일하게 피스톤 헤드의 중심부에서 가장 적은 응력이 나오는 것을 알 수 있었다. Model A는 다른 두 모델에 비해 항복이 발생하는 응력이 가장 작은 것을 알 수 있었다. Model B는 접시형 피스톤헤드로서 피스톤 헤드부가 오목한 형상으로 되어 있어 피스톤 헤드 중심부에서는 주변 부분에 영향을 가장 덜 끼치는 모델임을 알 수 있었다. Model C는 항복이 발생하게 되는 응력이 가장 크게 보였다. 또한 본 연구결과는 내구성이 있는 피스톤의 형상 설계에 유용하게 적용할 수 있다고 사료된다. 피스톤 헤드의 형상에 따른 열응력 해석을 적용함으로서, 본 연구가 미적인 융합에 부합된다고 사료된다.

기체가 주입된 원통형 용기내에서 기포유동에 관한 연구 (A Study on Bubbles Flow in the Gas-injected Cylindrical Bath)

  • 서동표;박근욱;오율권
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.393-396
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    • 2002
  • Submerged gas-injected system can be applied to various industrial field such as metallurgical and chemical processes, So this study aims at presenting the relevant relationship between gas phase and liquid phase in a gas-injected bath. In a cylinderical bath, local gas volume fraction and bubble frequency were measured by electroconductivity probe and oscilloscope. The temperature of each phase was measured using thermocouple and data acquisition system. In vertical gas injection system, gas-liquid two phase plume was formed, being symmetry to the axial direction of injection nozzle and in a shape of con. Lacal gas-liquid flow becomes irregular around the injection nozzle due to kinetic energy of gas and the flow variables show radical change at the vicinity of gas(air) injection nozzle As most of the kinetic energy of gas was transferred to liquid in this region, liquid started to circulate. In this reason, this region was defined as 'developing flow region' The Bubble was taking a form of churn flow at the vicinity of nozzle. Sometimes smaller bubbles formed by the collapse of bubbles were observed. The gas injected into liquid bath lost its kinetic energy and then was governed by the effect of buoyancy. In this region the bubbles which lost their kinetic energy move upward with relatively uniform velocity and separate. Near the gas nozzle, gas concentration was the highest. But it started to decrease as the axial distance increased, showing a Gaussian distribution.

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슬립앵커를 이용한 강-콘크리트 합성 거동 연구 (A Study on the Composite Behavior of Steel-Concrete with Slip Anchor)

  • 원덕희;한택희;김승준;한승룡;강영종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.7-12
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    • 2011
  • 현재 강재와 콘크리트를 합성화 시키는 방법으로 대표적인 것이 스터드를 이용하는 것이다. 그러나 이 방법을 강합성 기둥에 적용할 경우에 용접량이 많아져 이로 인하여 강재의 성능이 변하여 국부좌굴로 유도될 가능성이 매우 크다. 외부가 구속된 CFT 부재나 내부 구속 중공 CFT 부재 그리고 내부가 강관으로 내부 구속 중공 RC 부재에 적용할 경우에 합성 거더에 비하여 강재와 콘크리트가 분리되려는 인발력 대신 슬립에 의한 분리현상이 더 크게 발생한다. 이렇기 때문에 스터드의 높이 보다는 콘크리트와 강재가 합성되는 면적을 넓혀주는 것이 더 필요하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 일정부분 강관에 용접을 하여 부착을 하고 ㄷ자 형으로 제작된 슬립앵커의 철근이 콘크리트 속에 삽입되어 강재와 콘크리트의 일체 거동성을 높였다. 이러한 방법의 경우에는 곡률을 가진 강구조물 등에 적용될 경우 큰 효과를 발휘할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 제안된 슬립앵커를 H빔에 설치를 하여 축하중을 가하는 Push-over Test를 통하여 거동 특성을 분석하였다.

고력볼트 Split Tee 접합부의 인장내력 (Structural Tensile Capacities of Split-Tee Connection with High Strength Bolts)

  • 최혜경;최성모;김진호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.541-549
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    • 2003
  • 고력볼트 인장접합 형신인 Split Tee 접합은 접합부의 효율성과 시공성이 우수하여 유럽등지에서는 중저층의 건축물에 많이 적용되고 있으나 국내에서는 널리 사용되지 않은 상황이다. 이는 고력볼트와 Split Tee를 구성하는 판재의 강성에 따라 지레작용의 효과를 포함하는 보트의 인장 전단파괴와 Split Tee의 송성파괴가 상호작용을 일으켜 해석과 설계가 복잡하다는 점과 시공상의 정밀도 확보가 쉽지 않기 때문이다. Split Tee접합에 관한 연구는 미국, 일본, 유럽등지에서 다양한 방법으로 진행되고 있지만 국내의 경우 아직 초보적 단계에 머물고 있다. 본 연구에서는 실험을 통한 Split Tee접합부의 거동, 즉 지레작용의 영향과 그에 따른 반력작용의 특성을 파악하여 Split Tee접합 설계를 하는데 있어 기초 자료를 제공하고자 한다.

극후판 Box Column 코너이음부의 용접잔류응력 및 Groove형상 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Welding Residual Stresses and Groove Sja[e pf Cprmer Joint in Box Column with Ultra Thick Plate)

  • 방한서;안규백;김종명;석한길;장웅성
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제17권1호
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    • pp.97-103
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    • 1999
  • Ships, structures on the ocean, bridges, and other structures tend to be large by the development of industry. These ultra thick plate were welded with large heat input, which causes welding stresses, deformation and buckling, so it has to be considered the weld design, safety, reliability. The welded residual stresses were produced and redistributed due to the effect of large heat input. The mechanical phenomenon has not been surely identified yet. In spite of the lack of the study on the box column, there are various types of steel frame such as I type, H type, + type and $\bigcirc$ type, used in high story building. In this study, we performed computer simulation with two dimensional heat conduction and plane deformation thermal elasto-plastic finite element computer program as changing the plate thickness to 100mm, 150mm and groove angle to $60^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ of corner joint in box column. And then, to identify mechanical phenomenon such as the phenomenon of thermal distribution, welding residual stresses and deformation and to decide optimum groove angle and welding condition. The main conclusion can be summarized as follows: 1) Since the groove angle has became cooling down rapidly due to its smaller value, the temperature slope was steeped somewhat. 2) The tensile stress within the welding direction stresses was somewhat decreased at the weld metal and HAZ, increasing of the groove angle. 3) The local stress concentration of the groove angle $60^{\circ}C$ was appeared smaller than groove angle $30^{\circ}$.

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초고층건물의 초기 구조설계를 위한 횡강성 증가율 예측 (Prediction of the Ratios of Increase in Lateral Stiffness for Preliminary Structural Design of Tall Buildings)

  • 정종현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.453-462
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 초고층건물의 횡강성 증가요인 효과를 분석하고 이를 바탕으로 초기 구조설계에서 활용할 수 있는 횡강성 증가율 예측값을 제시하는 것이다. 이를 위해서 먼저 Box형과 T형의 전형적인 평면을 갖는 60층의 초고층건물 기본모델을 생성하였다. 그리고 초고층건물의 횡강성 증가요인으로서 아웃리거의 추가, 재료강도의 증가, 코어 벽체 단면크기의 증가, 아웃리거 연결기둥 및 아웃리거 벽체의 단면크기 증가를 선정하였다. 다음에는 이 요인들을 기본모델에 적용하여 구조해석을 수행하고, 그 결과로부터 각 요인이 횡강성 증가에 미치는 영향과 상호관계 등을 분석하였다. 마지막으로, 이 분석결과를 바탕으로 초고층건물의 초기 구조설계를 위한 횡강성 증가요인별 강성증가율 예측값을 제안하였으며, 예제 초고층건물에 적용하여 그 타당성을 검토하였다.

더블 I형 감쇠장치로 보강한 비내진 RC 골조의 내진성능 평가 (Seismic Capacity of Non-seismic Designed RC Framed Building Retrofitted by Double I-type Metallic Damper)

  • 허무원;천영수;황재승;김종호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.10-17
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    • 2015
  • 본 연구에서는 내진설계 이전에 지어진 학교 건물을 대상으로 내진보강효과를 알아보기 위하여 벽체로 지지되는 강재이력형 감쇠장치를 설치하여 기존 비내진 설계된 보강 RC골조 실험결과와 비교 분석하였다. 실험결과, 비내진 설계된 실험체는 좌 우측 기둥의 상 하부에 피해가 집중되면서 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, 더블 I형 감쇠장치를 보강한 실험체는 감쇠장치 보강으로 강도 및 강성의 증가와 함께 탄소성 거동을 보이면서 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 두 실험체의 강성저하를 비교한 결과 더블 I형 감쇠장치를 보강한 실험체가 강성저하를 방지하는데도 효과적임을 알 수 있었다. 에너지소산능력도 더블 I형 감쇠장치를 보강한 실험체가 비보강 실험체에 비해 약 3.5배의 향상된 결과를 나타내었다. 이러한 에너지소산능력의 증진은 내력과 변형 능력의 증진에 따른 결과라고 사료된다.

합성섬유 혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 고강도 콘크리트의 내화특성 (Properties of Fire Resistance of High Strength Concrete Using Premixed-Cement Mixed with Synthetic Fiber)

  • 황인성;김성수;전용수;박창수;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.381-384
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    • 2008
  • 본 연구에서는 폭렬방지용 합성섬유의 효과적인 투입방안 마련을 목적으로, 섬유혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 고강도 콘크리트의 폭렬방지 및 내화특성을 검토하였다. 내화시험 결과, 원주형 공시체의 폭렬은 W/C 15%의 수동투입에서 일부 박리 또는 파괴폭렬이 발생한 것을 제외하고 대부분 방지되었고, 전체적으로 섬유혼입 프리믹스시멘트는 폭렬방지 성능이 섬유 수동투입과 비교하여 동등 이상으로 우수하였으며, 결합재량이 많아 점성이 큰 고강도 콘크리트일수록 양호한 섬유의 분산성으로 폭렬방지에 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 섬유혼입 프리믹스시멘트 결합재를 사용한 기둥부재의 온도이력은 폭렬이 방지되어 철근이 노출되지 않으면 최외곽 철근의 온도가 내화성능기준의 평균온도 538$^{\circ}C$를 넘지 않는 것으로 나타나, 고강도 콘크리트의 내화기준을 만족하였다.

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