• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.318-328
• /
• 2011

본 논문은 한옥 설계 지원 시스템을 개발함에 있어서 부재의 수를 획기적으로 줄이면서 한옥을 설계할 수 있는 효과적인 부재 표현방식을 제안하고자 한다. 한옥은 규모, 지붕의 모양, 공포의 유무 등에 따라 다양하게 분류할 수 있으며 결구방식 및 연결부재에 따라 부재의 수가 매우 다양하다. 이러한 다양한 부재를 모두 설계하게 되면 설계 시에 부재의 사용과 취급이 어려워진다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 전남 표준한옥올 중심으로 한옥의 목구조 방식을 체계적으로 분석하고 특성이 비슷한 부재들을 모아서 하나의 템플릿으로 설계하여 다양한 형태의 유사부재들을 속성 값에 따라 자유롭게 생성할 수 있도록 객체지향 방식의 표현기법을 사용한다. 제안된 방식은 객체지향 방식의 부재를 표현함에 있어서 연결 부재간의 상관관계를 부재와 부재간의 관련 파라미터들 사이의 결합규칙을 적용함으로써 설계의 오류를 최소화 하도록 지원할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.215-222
• /
• 2004

재분배기법을 이용한 변위조절설계법이 고층건물의 실용적인 변위제어 기법으로 제안되고 있다. 현재까지 대부분의 재분배기법을 이용한 변위조절설계법은 일률적으로 단면적을 설계변수로 사용하고 있으나, 부재 특성에 따라 지배적인 부재력이 다르므로 부재적 특성을 고려하여 설계변수를 선택할 필요가 있다. 그러므로 본 연구에서는 부재별로 부재력 특성을 고려한 설계변수를 사용한 변위조절설계법을 제안하고 이를 20층 강접골조-전단벽 구조물의 변위조절설계에 적용하여 기존의 단면적을 설계변수로 사용한 변위조절설계법과 비교 평가하였다. 적용 결과, 부재 특성을 고려한 변위조설설계법이 부재별로 지배적인 부재력에 해당하는 부재 단면성능을 설계변수로하여 부재별 변위기여도를 직접 조절하므로 물량 및 변위 예측의 정확도 측면에서 비슷하거나 더 우수함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.700-703
• /
• 2010

일반적으로 구조부재의 안전성 평가는 계측된 센서의 변형률로부터 부재의 최대응력 또는 부재력 수준을 결정하고 설계기준에 의한 부재의 허용응력 또는 설계 강도와의 비교에 의해서 이루어진다. 그러나 이러한 설계기준은 건물의 설계단계에서 미리 가정된 하중 및 부재의 강도에 대한 여러 확률분포 또는 안전율을 반영하여 작성된 것으로 실질적으로 센서로부터 측정한 데이터를 직접 설계기준에 반영하는 것은 합리적이지 못하다. 본 연구에서는 실제 센서로부터 측정되는 변형률을 이용하여 합리적으로 구조부재의 안전성 평가를 수행하기 위한 방법을 모색하고자 한다. 설계기준을 고려한 변형률 제한치, 저감계수가 도입되었으며 이에 추가적으로 센서와 관련한 계수를 도입하여 구조부재의 안전성 평가를 위한 방향을 제시한다.

• 전산구조공학
• /
• 제4권1호
• /
• pp.28-31
• /
• 1991

구조재료의 특성에 따라 해당 협회에서 부재설계 규준을 제정한 경우에는 재료성질에 대한 정확한 이해와 더불어 구조적 특성에 대한 연구가 진행되어 계속적인 규준의 보완개정이 가능하다. 또한, 같은 재료의 구조물에 대한 용도에 관계없이 부재단면설계를 수행할 수 있는 장점이 있다. 이 글에서는 구조규준을 구성하는 설계하중, 구조해석 및 부재설계에 대해 각 분야별 특성과 지금까지 외국의 연구결과를 고찰하고 앞으로 우리나라 구조규준의 보완 및 개정작업에 있어 고려해야 할 점을 요약하고자 한다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.87-94
• /
• 1989

철근콘크리트 뼈대구조와 같이 설계변수가 과다하고, 제약조건식이 복잡한 구조물의 최적화를 위하여는 구조물을 여러개의 부분구조물로 분할하여 최적해를 구하는 분할법이 많이 사용되고 있다. 그러나 기존의 분할법에 의한 최적화는 구조해석과정과 고정된 부재력에대한 단면설계변수의 부분최적화 과정만으로 이루어지기 때문에, 최적해를 구하려면 반복적인 재해석과정만을 수행하지 않으면 안된다. 따라서 본 연구에서는 다단계분할법에 의하여 철근콘크리트 뼈대구조의 최적화 문제를 3단계로 형성하고, 분할된 부분최적화문제의 최적화시 전체구조의 강성 및 부재력 변화가 반영되어 부분 구조물의 결합을 유지시킬 수 있는 최적화 알고리즘을 제안하였다. 최적화 문제에서 설계변수로는 단면의 크기, 철근량, 모멘트 재분배율등을 취하고,목적함수는 경비함수, 제약조건으로는 강도설계법에 의한 부재강도, 시방서의 요구사항등을 고려하여 문제를 형성하였다. 본 연구에서 개발한 다단계 최적화과정의 첫째 단계에서는 탄성해석에 의하여 재분배모멘트의 설계공간을 형성한다. 이 때 부재력변화량추정(forece approximation technique)에 의하여 단면치수의 변화에 따른 부재력의 변화를 제약조건식 내에 포함시킬 수 있도록 하였다. 둘째 단면에서는 첫째 단계에서 구한 부재력변화량추정이 포함된 제약조건식 내에서 무제약최소화기법에 의하여 단면치수를 최적화하도록 하였다. 셋째 단계에서는 재분배 모멘트를 최적화하였으며, 이 때 재분배모멘트의 변화에 따른 단면설계 변수의 변화는 둘째 단계에서 구한 설계민감도(design sensitivity)를 이용하여 반영시키도록 하였다. 제안된 알고리즘을 1층 2경간 및 2층 1경간 뼈대구조에 적용하여 알고리즘의 타당성과 효율성을 입증하였다. 따라서 본 연구의 알고리즘은 철근 콘크리트 뼈대구조의 최적설계에 안정성있게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.261-264
• /
• 2009

본 논문은 한옥에 대해 건축정보모델링 기반의 설계를 지원하기 위한 부재 생성방식을 제안한다. 한옥 건축 산업화를 위한 노력은 관련 법령 개정에서부터 시공에 이루기까지 전반적으로 확대되어 시행되고 있다. 이에 따라 디지털 설계방식에서도 근본적인 한옥건축 목구조 방식에 적합한 설계방식이 지원될 필요성이 있다. 이러한 시장의 변화와 요구분석을 기반으로 건축정보모델링에 적합한 한옥부재를 개발한다. 이를 위해 한옥건축물의 구성요소를 체계적으로 파악하고 건축정보모델링 기반 설계방식을 고려한 한옥 부재의 새로운 설계 방식을 제안한다. 최종적으로 구현한 부재를 활용하여 한옥을 설계함으로써 활용도와 실효성을 검증한다.

• 전산구조공학
• /
• 제10권1호
• /
• pp.70-74
• /
• 1997

LGSF Housing의 설계는 기존의 2*4 목조주택의 설계방법을 그대로 수용하되 박판의 강재를 사용한다는 특성에 따라 부재의 좌굴특성을 고려하는 점에서 큰 차이가 있다고 볼 수 있다. 따라서 부재의 허용내력은 부재의 형상에 따라 그 좌굴모드가 결정되고 각 모드 중 최소의 값이 부재의 최종 허용내력으로 결정된다. 이와 같은 성상을 살펴볼 때 LGSF Housing은 사용되는 자재의 단면형상 개발에 따라 그 내력의 증진을 기대할 수 있으며, 이에 대한 연구의 필요성이 크다고 볼 수 있다. 또한, 스틸하우스는 공장에서 제작된 스터드의 현장조립에 의하여 시공되므로 이들 부재간의 접합방법에 큰 영향을 받게 된다. 기존 외국의 시공사례를 살펴보면 부재간의 접합은 주로 핸드건 등에 의한 스크류를 사용한 접합방법이 이용된다. 따라서, 이러한 접합방법의 내력평가방법도 해결되어야 할 문제점으로 볼 수 있다. 이러한 제반 문제점 등이 해결된다면 LGSF Housing은 건설공기의 단축을 기할 수 있고, 시공의 신속.편리성을 도모할 수 있으며, 자원의 재활용이 가능하고 향후 벽체 패널의 공장생산 등을 통한 공업화 건축이 가능하다는 점 등을 고려할 때 국내 저층구조물의 설계에 새로운 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한조선학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.31-43
• /
• 1993

본 연구에서는 힁부재가 없는 AFRAMAX급 신구조 방식의 유조선을 개발하고자 하였다. 설계의 기본 개념은 1) 이중선체구조를 채용하여 해난사고 발생시 기름유출 방지를 피하고, 2) 힁부재가 없는 극히 단순한 선체구조를 채용하여 용접 로봇등을 활용한 자동건조 비율을 높임으로써 건조 생산성을 향상시키는데 주안점을 두고 있다. 설계 결과 얻어진 선체구조는 기존의 유조선 구 조와 매우 상이하다. 초기구조설계단계에서 구조 부재의 치수는 기존의 선급설계 지침을 활용 하여 결정하였으나, 기존의 유조선 구조와 비교하여 구조배치가 크게 바뀌어 졌기 때문에 기존의 선급설계지침을 만족했다고 해서 구성부재와 국부구조뿐만 아니라 구조 전체적으로도 충분한 구조안전성을 가지고 있는지는 확실치 않다. 따라서 직접구조해석에 의한 구조안전성 평가가 필수적으로 요구되며, 이를 위해 저자들은 선체구조의 최종 종강도(ultimate longitudinal strength), 최종 힁강도(ultimate transverse strength) 및 최종 국부강도(ultimate local strength )를 기준으로한 구조안전성 평가를 수행하였다. 본 논문에서는 이들 중에서 국부 구조부재에 대한 안전성평가 문제만을 다루었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발한 선체구조는 건전상태(intact condition)하에서 뿐만 아니라 손상상태하에서도 구조부재는 좌굴 또는 붕괴하지 않고 전반적 으로 충분한 구조안전성을 가지고 있다는 결론을 내릴 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.297-300
• /
• 2010

본 논문에서는 일반적인 해석, 시공단계를 고려한 해석, 시공단계와 장기거동을 고려한 해석의 3가지 해석방법을 사용하여 수평부재의 설계에 적합한 해석방법을 제안하였다. 80층의 2D 구조모델에 3가지 해석방법을 적용하여 각 해석방법에 따라 부등축소량, 수직부재에 작용하는 축력, 수평부재의 단부에 작용하는 내력의 해석결과를 얻어 비교하였다. 또한 부재의 내부에서 철근과 콘크리트의 하중분담율의 시간에 따른 변화양상을 알아보았다. 해석결과 시공단계에 의한 영향은 수평부재에 작용하는 축력과 부등축소량 예측, 부재 내력 해석에 있어서 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다. 장기거동의 효과는 기둥축소에는 크게 영향을 미치지만 수직부재의 축력, 수평부재의 내력에는 변형만큼의 영향은 보이지 않는다. 시공시의 보정량을 결정하기 위해서는 장기거동이 반드시 고려되어야 하지만 부재의 단면설계의 목적으로는 제외되어도 무방할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.193-201
• /
• 2009

철골 Pre-Engineered Building System(PEBS)이 국내에서도 80년도 후반부터 상당히 일반화되었지만 변단면 PEBS는 대부분 국외에서 개발된 최적화 프로그램으로 구조설계가 수행되고 있다. 이 연구에서는 3차원 변단면 PEBS의 구조설계를 AISC2005의 허용응력설계법과 KBC 기준에 따라 주어진 여러 제약조건들을 만족하도록 수치해석법으로 최적화하는 프로그램을 개발하였다. 변단면 구조물의 최적화 설계는 구조해석과 최적 부재설계를 수행하는데, 구조물의 최소 중량화를 위해서 구조해석과 부재설계 과정을 허용응력조건과 변위조건이 만족될 때까지 반복 수행한다. 2, 3차원 변단면 구조물을 최적화 설계한 결과에 의하면 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 것이 압연 H-형강보다 상당한 철골 절약효과가 있는 것으로 나타났다. 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 경우 구조물의 종류에 따라 차이는 있지만 AISC2005 기준으로 설계하는 것이 AISC1989 기준보다 철골량이 줄어들었고, 부재 춤도 작게 설계되어 웨브 좌굴에 새 기준이 더 안전한 것으로 평가되었다.