• Title/Summary/Keyword: 기초구조시스템

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전단보강된 기초의 지반에서의 거동해석 (Nonlinear Finite Element Analysis of Foundation with Shear Reinforcements on the Ground)

  • 이원호;이용재;황보석;양원직;허갑수;진성찬
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.615-618
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    • 2011
  • 최근 건설공사에서 많은 물량이 투입되는 기초구조의 자재비 및 원가절감을 위해 여러 가지 기초구조시스템이 개발되고 있으나, 보편적으로 현장에 적용하기에는 다소 무리가 있는 것으로 지적받고 있다. 본 연구는 강판을 ㄷ자형으로 절곡한 기초전단보강시스템을 개발하기 위한 해석적 연구의 일환으로 진행되었다. 현행 전단머리 보강식에서는 기초판에 대한 전단내력 산정을 위한 기준식이 마련되어 있지 않으며 플랫플레이트 슬래브의 기준식에 따르도록 되어져있다. 그러나 기초판은 지반에 지지되는 구조물로 플랫플레이트 슬래브와는 경계조건이 다르다. 따라서 본 연구에서는 지반에 지지된 경우와 플랫플레이트 슬래브와 같이 모멘트 제로지점을 단순지지한 형태로 기초구조물을 모델링하여 해석을 실시하였다. 해석프로그램은 유한 요소기법이 적용된 ABAQUS를 사용하여 두 지지조건의 차이가 구조물에 미치는 영향을 비교분석하였다.

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MR 엘라스토머를 이용한 기초격리 시스템에 대한 타당성 연구 (Feasibility Study of MR Elastomer-based Base Isolation System)

  • 장동두;무하마드 우스만;성승훈;문영종;정형조
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.597-605
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    • 2008
  • 본 논문에서는 지진으로부터 구조물을 효과적으로 보호하기 위하여 MR 엘라스토머(MRE)를 이용한 새로운 형태의 스마트 기초격리 시스템을 제안하고, 이에 대한 내진성능을 파악하였다. MRE는 자성물질을 포함한 실리콘 혹은 고무로써 자기장에 의해 강성이 변하는 스마트 재료이다. 기초격리 시스템은 토목 및 건축분야에서 구조물의 내진성능 향상을 위해 가장 널리 쓰이는 장치로 지반과 구조물을 격리시켜 구조물에 가해지는 입력 하중을 감소시켜주는 장치이다. 기존 수동형태의 기초격리 장치는 다양한 입력하중에 대한 적응성이 부족하고 기초격리 장치에서의 과도한 변위 등의 단점이 있는 반면, 새로 제안한 시스템은 제어 가능한 강성범위가 넓어 이를 개선할 수 있다. MRE를 이용한 기초격리 장치의 성능을 확인하기 위하여 기초격리 장치를 도입한 단층 및 5층의 건물에 대해 다양한 역사지진 하중을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과, 제안된 시스템은 기존 수동형태의 시스템에 비해 구조물의 응답 및 기초격리장치의 변위를 감소시키는 데 탁월한 효과가 있음을 확인하였다.

자기민감 고무를 이용한 구조물의 면진성능 연구 (A Study on Base Isolation Performance of Magneto-Sensitive Rubbers)

  • 황인호;임종혁;이종세
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • 최근 들어 지진발생 빈도의 증가와 더불어 초고층 빌딩, 장대교량 등과 같은 대형구조물의 경량화, 유연화로 인해 발생하는 구조물의 과도한 동적거동을 효과적으로 제어할 수 있는 제진시스템의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 지진으로부터 구조물을 보다 효과적으로 보호하기 위해 자기장에 의해 역학적 성질을 변화시킬 수 있는 제어가 가능한 지능형재료인 자기민감 고무(Magneto-Sensitive Rubber)를 이용한 반 능동 기초격리 시스템을 제안하였다. 제안된 기초격리 시스템은 기존의 LRB(Lead-Rubber Bearing) 시스템과의 비교 분석을 통해 면진성능을 평가하였으며 이를 위해 몇 가지 역사적 지진들을 이용수치해석을 수행하였다. 제안된 자기민감 고무를 이용한 반 능동 기초격린 시스템은 기존의 수동 시스템보다 기초전단력이나 상부구조물에 가속도 전달을 차단함과 동시에 기초변위를 현저하게 감소시킬 수 있음을 보였다. 그러므로 자가민감 고무를 이용한 반 능동 기초격리 시스템은 지진으로부터 구조물을 효과적으로 보호할 수 있을 것으로 사료된다.

체계신뢰성방법에 기초한 강사장교의 내하력평가 (System Reliability-Based Load-Carrying Capacity Evaluation of Steel Cable-Stayed Bridges)

  • 조효남;임종권;박경훈
    • 전산구조공학
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    • 제11권4호
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    • pp.341-350
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    • 1998
  • 본 논문은 교통하중에 대한 강사장교의 체계신뢰성에 기초한 체계적이며 실용적인 내하력평가 및 여용성평가 모형을 제안하였다. 고량 주형과 주탑의 조합상관 한계상태에 기초한 내하력평가를 위하여 개선된 조합상관식에 기초한 LRFR(Load and Resistance Factor Rating) 방법과 신뢰성에 기초한 시스템수준의 평가를 위해서 목표체계신뢰성지수의 항으로 표현되는 등가시스템저항강도에 의한 접근방법을 제안하였다. 또한 시스템의 여용성을 정의하기 위해서 체계신뢰성해석의 결과와 내하력평가 결과를 이용한 실제적인 시스템여용성 평가방법을 적용하였다. 제안한 체계신뢰성에 기초한 평가방법은 기존의 요소신뢰성 방법에 비해 구조물의 여용성을 충분히 반영하는 상당히 합리적이며 실제적인 결과를 보여주는 실용적인 방법으로 판단된다.

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건물의 기초 형식 선정을 위한 규칙 기반 시스템 (Rule Based System for Selection of Foundation Types of Building Structures)

  • 김한수;최창근
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.23-32
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    • 1996
  • 본 논문에서는 건물 기초 설계의 자동화를 위한 규칙 기반 시스템을 개발하였다. 상부구조의 설계 결과와 지반 조사 보고서로부터의 지반에 관한 자료를 읽어 들여 허용지내력을 추정하고 주어진 상황에 적절한 기초형식을 추론하는 방법을 제안하였다. 허용지내력은 표준관입시험치로부터 추정하였고, 이를 바탕으로 각 기중과 벽체의 기초형식은 우선 독립기초와 벽체기초라고 가정하여 그 크기를 계산하고 각 기초의 중첩여부를 조사하여 중첩되는 기초들은 본 논문에서 개발한 기초 합병의 방법을 이용하여 새로운 기초형식으로 변경되도록 하였다. 개발된 시스템은 주어진 상부구조 설계결과와 지반조건에 대하여 적절한 기초형식을 선정하여 그에 따른 배근 설계를 쉽게 할 수 있도록 해준다.

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공간구조물의 지진응답 저감을 위한 중간면진장치의 적용 (Application of Mid-Story Isolation System for Reducing Seismic Response of Space Structure)

  • 김기철;강주원;김형만
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.97-103
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    • 2009
  • 면진장치는 기초와 구조물 사이 에 면진장치를 설치하여 상부로 전달되는 지진에너지를 감소시키는 장치로 면진장치의 설치위치에 따라서 기초면진과 중간(지붕)면진으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 면진장치 설치 위치에 따른 아치구조물의 지진응답을 비교 분석하여 면진장치의 효용성을 검증하였다. 지붕면진 시스템은 기초면진 시스템과 비교하여 상부 지붕구조의 지진응답 저감에 있어서 보다 효과적이다. 또한 하부구조와 상부구조의 강성 및 질량변화 그리고 시공성에 있어서 지붕면진이 기초면진 시스템 보다 우수한 것으로 사료된다.

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기초격리된 구조물의 내진성능평가를 위한 실험기법 (Experimental Techniques for Evaluating Seismic Performance of Base-Isolated Structure)

  • 윤정방;정우정;김남식;김두훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제1권4호
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    • pp.45-58
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    • 1997
  • 본 연구에서는 다양한 입력지진에 대해서 기초격리된 구조물의 내진성능 평가를 위해서 진동대실험과 유사동적실험을 수행하였다. 본 논문의 목적은 다음과 같다. 하나는 진동대실험을 통하여 강한 지진의 발생시 저층의 구조물에 대한 기초격리시스템의 내진성능을 평가하는 것이고 다음으로는 진동대실험결과와 비교하여 기초격리시스템에 대한 유사동적실험기법의 적용성 및 신뢰성을 증명하는 것이다. 진동대실험은 적층고무받침을 이용하여 기초격리된 1/4 축소모형의 3층 철골구조물의 대상으로 하였다. 유사동적실험에서는 부분구조기법을 사용하여 단지 기초격리시스템만을 대상으로 실험되며 전체구조물의 지진응답은 컴퓨터 내에서 직접적분을 이용하여 계산된다. 진동대실험결과와 비교할 때 부분구조기법을 사용한 유사동적실험은 기초격리된 구조물의 동적응답 평가에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 대부분의 하중하에서 기초격리장치가 사용된 구조물의 경우에는 지진응답이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었으나, 장주기파의 성분이 강한 지반운동에 대해서는 감소의 폭이 크지 않았다. 그러나 여러 지반조건에 대하여 UBC 시방서에서 규정한 설계하중에 대하여는 진동감소효과가 우수함을 보인다.

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태양광 발전시설 스틸 보 기초 모듈러 공법의 구조체 접지 시스템에 대한 고찰

  • 김응욱
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.92-99
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    • 2020
  • 스틸 보 기초 모듈러 구조체를 이용한 접지는 구조체와 대지접지(접지극) 사이 거리가 짧아 감전사고를 유효하게 방지할 수 있다. 스틸 보 기초 모듈러 구조체 접지저항 계산 결과, 제3종 접지극으로 사용하기에 충분하므로 별도의 접지극 매설 및 접지선 포설 등의 시공이 불필요하다. 결론적으로 태양광 발전설비에서 스틸 보 기초 모듈러 구조체를 이용한 접지는 기술적 및 경제적으로 보다 유리한 방식이며 태양광 발전설비의 안전하고 효율적인 운용을 보장한다.

부유식 해양구조물의 직접구조해석 시스템 개발 (Development of a Direct Structural Analysis System for Floating Type Ocean Structures)

  • 박성환;이정렬;임채환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.46-53
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    • 1998
  • 본 논문에서는 부유식 해양구조물의 보다 신뢰성 있고 정도 높은 구조안전성 평가를 위한 직접 구조해석시스템을 개발한다. 본 시스템은, 3차원 패널법에 기초한 강체운동해석 모듈, 자동하중변환기능(LOADGEN)과 범용 유한요소해석 프로그램(NASTRAN)이 결합된 구조해석 모듈, 그리고 장단기 스펙트럼해석에 기초한 통계해석 모듈 등의 3 주요모듈로 구성되어 있다. 본 논문에서는 시설계과정에 있는 PILOT 부유식 해상플랜트에 개발된 시스템을 적용하고, 그 결과를 2차원 스트립법에 기초한 해석결과에 비교/검토함으로써 본 해석법의 유용성을 확인하고자 한다.

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동적 원심모형실험을 이용한 풍화토 지반에 놓인 얕은기초 시스템의 지진 시 회전 거동 특성 평가 (Evaluation of Rocking Behaviors During Earthquake for the Shallow Foundation System on the Weathered Soil Using Dynamic Centrifuge Test)

  • 하정곤;조성배;박헌준;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.5-16
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    • 2017
  • 얕은기초의 회전거동은 지진 시 기초 위 상부 구조물의 지진 하중을 줄여주는 장점이 있어 새로운 기초 내진설계개념으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 현장 채취한 시료를 다짐하여 조성된 풍화토 지반에서 얕은기초의 회전거동을 평가하기 위하여 동적 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험 모형은 풍화토 지반, 얕은기초, 단자유도 구조물로 이루어져 있으며, 지진 시 지반, 기초, 구조물의 가속도 응답과 기초의 침하 등 얕은기초 시스템의 거동을 관찰하였다. 입력 지진 하중이 클 경우 상부 구조물의 지진하중은 풍화토 지반에 놓인 기초 들뜸에 의한 회전거동으로 인해 줄어들었으며, 기초의 침하도 최대 기초폭의 0.5%이하로 작게 발현되었다. 이를 통하여 향후 추가적인 연구 및 검증을 바탕으로 국내 풍화토 지반에서 회전 거동 개념을 이용한 기초 설계 가능성을 확인하였다.