• Composites Research
• /
• 제31권4호
• /
• pp.161-170
• /
• 2018

원통형 복합재 격자 구조체는 필라멘트 와인딩 기법으로 제작되며 제작 공정에서 발생할 수 있는 섬유체적비 불균일과 수지응집층은 구조체의 강성도 및 강도에 영향을 줄 수 있다. 구조체의 주요 요소인 후프 및 헬리컬 리브의 단면 분석을 통해 섬유체적비 불균일 및 수지응집층의 존재 여부를 확인하였으며, 단면 분석 결과를 바탕으로 후프 및 헬리컬 리브에 대한 실험 및 이론적 접근을 통해 섬유체적비 불균일 및 수지응집층이 리브 요소의 강성도에 미치는 영향을 분석하였다. 섬유체적비 불균일이 후프 리브의 굽힘 거동에 영향을 미치는 것을 확인하였으며 헬리컬 리브의 경우 섬유체적비 불균일 및 수지응집층에 의해 강성도에 변화가 있음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.269-278
• /
• 2008

본 연구의 주요 목적은 유한요소해석을 통해서 기존의 강판-콘크리트로 이루어진 구조의 최대압축강도와 좌굴거동을 포함한 압축좌굴특성을 파악하기 위함이다. 스터드 간격과 강판의 두께비를 변수로 하여 강판좌굴, 압축강도, 강성을 파악하고자 한다. 연구의 대상 시스템은 리브가 없는 강판-콘크리트 실험체와 리브가 있는 강판-콘크리트 실험체로 하였다. 유한요소 해석값과 이론식에 의한 이론값을 비교분석하여 해석값이 이론값과 얼마나 일치하는지 확인하고자 한다. 연구결과 강판-콘크리트구조의 좌굴거동은 스터드 사이에서 횡방향으로 나타남을 알 수 있었다. 강성은 리브가 있는 실험체가 리브가 없는 실험체보다 크게 나타났다. 한편, 유한요소 해석값이 "제안식"에 의한 값보다 약 20%정도 더 크며 JEAG 4618값과 거의 유사하게 나타났다.

• Composites Research
• /
• 제30권1호
• /
• pp.65-70
• /
• 2017

일방향 탄소섬유 복합재료는 복잡한 성형 공정과 낮은 드레이핑능을 보여 비교적 단순한 형태의 구조물 제작에 제한적으로 사용되어 왔으나, 최근 이를 해결하고자 성형성과 생산효율이 우수한 장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)가 제안되었다. 본 연구에서는 단순한 성형 공정과 높은 성형 정밀도를 갖는 LFPS를 활용하여 전자 기기용 커버 플레이트 설계를 수행하였다. 설계에 앞서 리브 구조가 적용되는 대상 구조물을 8-inch 태블릿 PC 제품의 뒷 커버로 선정하였다. 해당 구조물에 평판에 적용되는 대표적인 하중 조건을 선정하여 유한요소해석에 적용하였고, 이를 활용하여 리브 구조물의 패턴과 리브 형상 변화에 따른 구조물의 구조 강성을 확인하였다. 해석 결과 제한된 부피 내에서 최적의 리브 패턴과 형상을 확보하였으며, 리브 폭이 균일하지 않은 경우가 균일한 경우에 비해 6~10% 처짐량이 감소함을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.349-359
• /
• 2014

강판콘크리트(SC)구조 벽-바닥접합부는 표면 강판에 의해 콘크리트가 나뉘게 되며 이 때문에 바닥 단부의 응력 전달기구가 RC구조의 것과 다를 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 리브가 부착된 SC구조 벽-바닥 실험체의 거동 및 내력평가를 수행하였다. 리브가 부착된 SC벽바닥 접합부의 접합성능을 확인하기위하여 7가지의 접합부 모형을 제작하고 단조 가력실험을 수행하여 구조내력 및 거동특성을 실험결과분석을 통해 고찰하였다. 제안식의 신뢰성을 확보하기위해 유한요소 해석을 수행하였다. 실험체 변수로는 가력지점, 마찰계수이며 이들의 영향에 대해 검토되었다. 실험체 파괴모드 분석을 통해 접합부 내력을 확인하였다. 제안식은 대부분 보수적인 값으로 확인되었다.

• Composites Research
• /
• 제33권3호
• /
• pp.169-175
• /
• 2020

콘형 복합재 격자 구조체의 강성 평가를 위한 두 종류의 시편 단위 압축 및 인장 시험을 수행하였으며 유한요소해석 결과와 비교하였다. 구조체는 높이별로 반경이 변화하는 콘형이므로 단순 압축 및 인장 시험이 어려우므로 시험 수행이 가능한 형태의 시편 및 지그를 제작하여 시험을 수행하였다. 압축 시험이 가능하도록 단위 격자 구조체를 Subelement 형태로 가공하였으며, 압축 시험을 수행하여 측정된 섬유방향 압축 변형률을 유한요소해석 결과와 비교하여 헬리컬 리브의 강성을 확인하였다. 후프 리브의 강성 평가를 위해서는 구조체에서 후프 링 시편을 가공하여 인장 시험을 수행하였다. 후프 링에 인장 하중을 가하여 굽힘 변형이 크게 발생하도록 하였으며, 두께 방향 섬유체적비를 고려한 유한요소해석 결과와 비교하여 후프 리브의 강성을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.277-287
• /
• 2009

본 연구의 목적은 리브로 수직 보강된 강판-콘크리트 벽체(SSC벽체)의 구조적 거동을 실험적으로 조사하고 실험결과와 평가식에 의한 결과를 비교하여 평가식의 적정성을 평가하며 SSC벽체 설계기준의 설계식을 제정하기 위한 자료를 제시하는 것이다. 휨과 전단력을 받는 SSC시험체를 제작, 실험하고 그 결과를 분석하였다. SSC시험체의 거동은 리브가 없는 USC시험체의 거동과 유사하게 나타나 리브의 영향은 무시할 수 있으며 SSC벽체의 양면에 있는 강판에 의한 콘크리트의 구속효과는 무시할 수 있음을 알 수 있었다. 실험결과와 평가식을 비교한 결과 전단의 지배가 큰 시험체는 평가식과 매우 유사하게 나타났으며 휨의 영향이 큰 SSC시험체의 실험결과는 평가식과 다소 차이를 보였다. 원전구조물의 벽체는 전단력이 크게 작용하고 면내 휨모멘트의 영향이 작으므로 현재 개발된 SC벽체의 평가식을 SSC벽체의 설계에 적용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.683-690
• /
• 2002

본 연구에서는 국내에 적용된 강바닥판의 데크플레이트와 종리브 현장 연결 스캘럽부의 구조상세를 검토하고 실험체를 제작하여 정적재하실험 및 피로실험을 실시하였다. 또한 FEM 해석을 통하여 스캘럽 길이, 스캘럽 곡률반경, 데크플레이트 두께 등과 같은 매개변수가 종리브 스캘럽부의 응력에 미치는 영향을 살펴보았으며, 이를 통하여 스캘럽부에 대한 S-N선도를 추정하였다. 피로실험을 수행한 결과, 낮은 응력수준에서는 스캘럽부에서 피로균열이 발생하였고, 높은 응력수준에서는 핸드홀 덮개판의 파괴 후에 종리브의 갑작스런 파괴가 일어났다. 피로실험결과를 JSSC 피로등급과 Shigley와 Juvinall이 제안한 방법에 의한 피로강도와 비교검토한 결과, 데크플레이트와 종리브 현장연결 스캘럽부는 규정된 피로등급를 만족하였다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.3-10
• /
• 2017

HBS 슬래브는 PSC슬래브 상부에 경량체를 설치하고 이웃하고 있는 PSC슬래브의 두 개 리브가 현장 토핑 콘크리트에 의해 형성된 현장 리브와 결합함으로서 동일축상에서 단일 부재로 거동하는 공법이다. 본 연구의 목적은 PSC 슬래브 공법에 관하여 실험적 연구를 통하여 기존 공법과의 성능 비교를 구현 하는 것이다. 본 연구에서는 기존 공법의 한계를 개선하는 공법으로 HBS 슬래브를 개발하였으며 그 우수성을 검증하기 위하여 기존 공법과의 성능 비교를 시행하고자 한다. 기존 공법과의 구조 성능 비교는 HBS 슬래브의 실험적 연구를 통하여 휨성능 및 전단에 대한 구조 성능과 PC보와 HBS 슬래브의 접합 성능을 검토하였으며, 이론적 방법을 통하여 기존 공법과 비교를 수행하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권3호
• /
• pp.80-86
• /
• 2020

역리브 (Inverted multi-tee, 이하 IMT) 슬래브를 제작하기 위해서는 콘크리트를 2번에 걸쳐 타설해야하기 때문에 부재 제작에 상당한 시간이 소요된다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 최근에는 슬립폼 방식을 활용하여 IMT 슬래브를 제작하는 기술이 새롭게 개발되었다. 이 연구에서는 슬립폼 방식으로 제작된 IMT 슬래브의 구조성능을 평가하기 위한 휨 및 전단 실험을 수행하였다. 이를 위하여 토핑콘크리트가 합성된 휨실험체 1개와 전단실험체 2개를 제작하였으며, 실험체들의 파괴모드 및 균열패턴, 프리캐스트 슬래브와 토핑콘크리트 사이의 슬립을 상세히 계측하고 분석하였다. 또한, 현행구조기준을 활용하여 실험체들의 휨 및 전단강도를 평가하였으며, 상이한 압축강도의 콘크리트로 구성된 합성 IMT 슬래브에 적합한 전단강도 산정방법을 제안하였다. IMT 슬래브의 휨강도는 현행구조기준에서 제시하는 공칭 휨강도를 상회하는 것으로 나타났으며, 제안 전단강도 산정방법은 실험체들의 전단강도를 우수한 정확도로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.333-340
• /
• 2004

최근 장대화 되어가는 강교량의 건설 기술발전에 따라, 자중이 가벼운 강바닥판 형식의 교량 사용이 증가되고 있다. 그러나 강바닥판 교량은 피로에 매우 취약한 구조형식이며, 특히 종리브와 횡리브가 교차되는 상세부에서의 피로균열은 강바닥판 교량이 가지고 있는 가장 큰 문제점 중 하나이다. 이러한 피로균열의 발생원인은 횡리브의 면외거동에 의한 2차 응력으로부터 유발된다. 본 연구에서는 강바닥판 교량의 피로균열을 억제하고, 종리브-횡리브 교차연결부의 상세개선을 위해 3차원 실물모형체의 피로실험과 범용구조해석 프로그램인 LUSAS를 이용한 세부변수 해석을 병행하여 최적의 상세를 제시하기 위한 연구를 수행하였다. 연구 결과, 국내 표준단면 형상에 곡선형 벌크헤드 플레이트를 부착한 상세가 가장 유리한 것으로 나타났으며, 세부 변수해석에 의한 개선 단면 적용시 발생되는 응력값이 최대의 경우 약 50%이상까지 감소하는 것으로 나타났다. 응력의 감소와 함께 횡리브의 간격 증대(G=400)에 따른 4%의 강재량과 34%의 용접길이 감소로 제작원가 절감 및 피로에 유리한 강바닥판교의 제작이 가능하게 되었다.