• Title/Summary/Keyword: 막구조물

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막구조물의 해석기법 및 설계

  • 서삼열
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.1
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    • pp.19-26
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    • 1997
  • 본 고에서는 막구조물의 설계시 반드시 수행되어양 하는 형상해석과 응력-변형해석과정을 간략하게 언급하였다. 막구조물의 설계과정은 3부분의 주요 단계로 나뉘어진다: 형상탐색, 하중해석, 재난도 생성. 여기에서는 형상탐색과 하중해석 단계만을 다루었다. 언급된 비선형 유한요소해석 과정은 형상탐색과 하중해석 모두에 적용할 수 있다. 또한, 형상탐색해석에 대한 3가지 방법 즉, 등장력곡면, 비등장력곡면 그리고 비선형변위해석 등이 초기 평형형상을 결정하는 방법으로 소개되었다. 형상탐색에 대한 여러 접근법의 사용 가능성은 다양한 막구조물에 대한 설계를 편리하게 한다. 여기에서는 언급되지 않았으나, 우리나라에도 형상해석, 응력해석 뿐 아니라 막구조물의 시공과정에 대한 시공해석과 막면 형성에 매우 중요한 단계인 재단도해석(Cutting Pattern Analysis)에 대한 연구와 막구조물의 적용분야를 넓히려고 하는 응용연구가 절실히 필요한 것으로 판단된다.

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공기막 구조에 관한 IASS 규준

  • 이장복;박명현
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.3
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    • pp.37-43
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    • 1992
  • 세계적인 막구조물의 현황들은 그 특유의 조형성과 구조적 특성으로 인하여 사용범위가 점차적으로 증가하고 있는 실정이다. 가까운 일본에서는 막구조물의 사용이 보편화되고 있으며 독일과 같은 나라에서는 막구조물의 가설물의 개념이 아닌 항구적인 건축물로써 취급되고 있는 실정이다. 금번 우리나라에서도 대전 EXPO '93을 통하여 막구조물에 대한 관심이 점차 증가하고 있으나, 몇몇 관심있는 사람들을 제외하고는 정보를 얻을 수 있는 자료조차도 거의 찾아보기 힘든 실정이며, 이러한 구조물에 대한 이해가 상당히 부족한 것 또한 사실이다. 따라서 명진기술연구소에서는 보다 많은 사람들의 막구조물에 대한 새로운 인식을 위하여 IASS(International Association for Shell and Spatial Structures)의 서스펜션 구조 및 공기막구조의 소위원회가 발간한 규준집의 본문(규준A)을 소개하고자 한다.

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Study on Dynamic Instability of Plane Membrane Structures under Wind Action (풍하중을 받는 평면 막구조물의 동적불안정 판정에 관한 연구)

  • Han, Sung-Eul;Hou, Xiao-Wu
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.2
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    • pp.145-152
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    • 2009
  • In this paper, dynamic instability of plane membrane structures under wind action has been studied. The key to solving the governing equations of membrane structures under wind action is how to obtain the air pressure on membrane. Based on Bernoulli's theorem, fluid pressure has a certain relationship with velocity potential. Velocity potential could be solved according to thin aerofoil theory, where air around the membrane is regarded as a sheet of vortices. In this paper, we take advantage of the most commonly used three-node triangular membrane element and weighted residual-Galerkin method to obtain the determining equation for stability evaluation. Square and rectangular membrane structures are studied. The influence of initial prestressing force and wind direction towards critical wind velocity are also analyzed in this paper.

A Study on the Dynamic Instability of Membrane Structures under Wind Action (풍하중을 받는 막구조물의 동적불안정 현상에 관한 연구)

  • Han, Sung-Eul;Hou, Xiao-Wu;Kong, Seok-Hwan
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.500-503
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이중곡률을 갖은 막구조물의 동적 불안정 현상을 연구하였다. 풍하중을 받는 막구조물의 지배방정식을 정식화할 경우 가장 중요한 것은 막 표면의 공기 압력을 합리적으로 산정하는 것이다. 베르누이 윈리에 의하여 유체 압력은 속도 퍼텐셜과 관계를 가지며 얇은 날개 원리에 의해 막 표면 공기의 움직임을 일련의 와류로 간주하고 속도 퍼텐셜을 구할 수 있다. 이 논문에서는 가장 많이 쓰이는 3 절점 삼각형 막요소를 이용하여 가중 잔여치 갤러킨법을 적용한 안정 평가의 판별식을 유도하였다. 임계 풍속에 대한 초기인장력, 풍방향과 곡률의 영향도 분석하였다.

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Fire Combustion Characteristics of Membrane Materials According to the Height and Heat Generation Rate (막재료의 설치높이와 발열량에 따른 화재연소특성)

  • Cho, Seung-Ho;Choi, Kwang-Ho;Roh, Young-Sook
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.20 no.6
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    • pp.84-90
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    • 2016
  • Various form of membrane structures are being built in recent years. However, there is no appropriate fire proofing standards which can be applied each specific membrane structures. Therefore, existing fire protection standards are in establishment state and they need to be revised. In the current study, commonly used membrane materials(ETFE, PVF, PTFE) has been selected to investigate its fire resistance behavior with the change of fire duration time. In addition to this, heat generation rate of the membrane materials in correlation with the height of membrane has been investigated. And these fire combustion characteristics of membrane materials can be used in future practice for the fire prevention regulations of membrane structures.

A Study on Uniaxial Tensile Stress of Tensioned Membrane (인장막구조물의 단축인장응력에 관한 연구)

  • Kang, Joo-Won;Kim, Jae-Yeol
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.11 no.3
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    • pp.85-93
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    • 2011
  • Membrane materials are very flexible, thus wrinkling, uniaxial state, can be occurred. The wrinkling are due to lots of various factors as eccentric force, construction errors, and fabrication errors. These wrinkled membrane elements are in status of uniaxial stress. In the paper, a method which be able to check the wrinkling is proposed. The stress-deformation analysis of membrane structures for given external load will be carried out, and here the membrane elements are regarded as wrinkled state if the principal stress 2 is smaller than 0. With proposed method, two existed construction examples, Suwon auditorium and Okinawa 75 Expo, are analyzed.

A Study on the Effects of Wind Load of Membrane Roof Structures according to External Form (외형에 따른 지붕 막구조물의 풍하중 영향 고찰)

  • Ko, Kwang-Woong;Jang, Myung-Ho;Lee, Jang-Bog;Sur, Sam-Yeol
    • Proceeding of KASS Symposium
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    • 2008.05a
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    • pp.15-18
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    • 2008
  • A Spatial structure, having a curvature with a curved surface, is an extremely efficient mechanical creation considering the external load. It is resisted the out-of-plane direction load by in-plane forces using the structure's curvature. Spatial Structures include many types of structures, such as: space frames or grids; cable-and-strut and tensegrity; air-supported or air-inflated; self-erecting and deployable; cable net; tension membrane; lightweight geodesic domes; folded plates; and thin shells. Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. It is very important that effects by wind load than seismic and dead load. And, wind load is different by surrounding and shape of building In this study, we analyze the results of design wind load and wind tunnel tests about the 2 stadiums which are constructed on sensitive sites by effect of wind loads.

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A Study on the Nonlinear Structural Analysis of Barrel Vault-Typed Membrane Roof Structures Considering the Orthotropic Material (직교이방성을 고려한 Barrel Vault형 지붕 막구조물의 비선형 구조해석에 관한 연구)

  • Kim, Seung-Deog;Jeong, Eul-Seok;Baek, In-Seong
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.5 no.1 s.15
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    • pp.91-98
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    • 2005
  • Membrane structures, a kind of lightweight soft structural system, are used for spatial structures. The material property of the membrane has strong axial stiffness, but little bending stiffness. Therefore membrane structures are unstable structures initially. These soft structures need to be introduced initial stresses first because of its initial unstable state, and it happens large deformation phenomenon. To find the structural shape after large deformation caused by initial stiffness introduced, we need the shape analysis considering geometric nonlinearity in structural design procedure In this study, we analyze the soft spatial structures by the NASS which is the program for nonlinear analysis. The analytic model is a roof membrane structures of Barrel Vault-Type. We have done the shape analysis and the stress-deformation analysis considering the orthotropic material, and then study the safety.

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