• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.1-12
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• 2024

본 연구에서는 강사장교의 비선형 거동과 하모니 서치 알고리즘에 기반한 사장교 부재 단면 결정 방법을 제시하였다. 하모니 서치 알고리즘은 초기값 설정, 하모니 메모리 초기화, 새로운 하모니 메모리 구성 및 하모니 메모리 업데이트의 과정을 반복하여 최적값을 탐색함으로써 사장교 부재 단면을 결정한다. 하모니 서치 알고리즘으로 선정된 주요 부재 단면으로 3차원 강사장교의 비선형 초기형상해석을 수행하였으며, 초기장력과 형상을 고려하여 복잡한 거동특성과 각 부재의 비선형성을 반영한 사장교 주요 부재인 주탑, 보강거더, 가로보 및 케이블의 최적 단면을 결정하였다. 사장교 주요 부재의 단면 결정을 위한 목적함수로는 전체 중량을 사용하였으며, 제약조건으로 한계상태설계법을 바탕으로 하중저항능력과 사용성에 대한 제약조건식 및 보강거더와 가로보 단면의 폭과 높이의 비율을 추가적인 제약조건으로 고려하고, 주탑, 보강거더 및 가로보의 기하 및 재료 비선형성과 케이블 부재의 비선형성에 따라 부재 단면을 결정할 수 있도록 하였다. 최적 단면 결정 결과, 제안한 해석 방법은 사장교의 다양한 설치조건에 따라 최적 단면을 결정할 수 있으며, 비선형성을 고려한 사장교 부재 단면제원을 하모니 서치 기법을 통하여 결정할 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제5권3호
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• pp.142-151
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• 1993

교량 구조물의 안전성(신뢰성) 평가는 중요한 작업으로서, 교량 구조물의 안전성은 부재 단면의 저항과부재에 작용하는 외부하중에 의해서 결정된다. 부재의 강도는 부재를 구성하는 재료의 강도, 부재의 치수 및 단면으 저항을 계산하는 산정식등에 내재하는 오차등으로 인해서 공칭저항과 실제값과는 많은 차이가 발생하며, 교량 구조물에서 발생하는 사하중 모멘트는 해석변수와 단면 자중에 의한 하중변수에 의해서 영향을 받는다. 본 연구에서는 사하중효과의 부재 저항의 확률특성을 결정하기 위한 신뢰성 연구를 수행하기 위해서 이들 기본변수들에 대한 확률특성을 실측 및 실험자료를 통해서 우선적으로 평가하였다. 이들을 구성하는 각 기본변수들의 확률특성은 기존 연구결과 및 본 연구의 현장 실측 자료를 hd해서 결정하였다. 본 연구의 교량의 안전도 평가 및 교량의 신뢰성 해석을 합리적으로 수행할 수 있는 유용한 토대를 제공하는 것으로 사료된다.

• 전산구조공학
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• 제2권1호
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• pp.79-86
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• 1989

본 논문은 단순하고 효율적인 철근콘크리트(RC) 부재의 최적설계 방법에 관한 내용이다. 일정 폭 및 깊이의 RC 단면을 구성한 후 단면 저항치가 증가하는 순으로 재배열하여 단면 데이타 베이스를 구성한다. 구성된 단면 데이타베이스 내의 단면번호와 단면 저항치 사이의 관계식을 회귀분석을 통해 구한 수 이 관계식으로부터 연속해를 결정한다. 결정된 연속해 부근에 불연속해가 존재한다는 가정하에 직접탐색을 통해 불연속 최적해를 결정한다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1993년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.63-71
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• 1993

해양구조물의 주부재인 원형파일 및 실린더부재에 미치는 파력은 일반적으로 Morison식(1)으로 알려진 반경험식으로부터 구하고 있다. Morison식에서의 파력계수의 결정을 위해 주로 원형단면을 가진 실린더부재에 관한 연구가 수행되어 왔다(2, 3). 연구결과 제안된 파력계수 값들은 실험조건과 유해의 유동속도를 결정하는데 이용된 파랑이론의 차이, 계수들의 결정방법의 차이때문에 서로 상당히 다른 값들을 보이고 있다. (중략)

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.373-381
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• 2002

프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 보의 크기와 자중은 그 운송과 조립에 드는 비용을 결정한다. 본 연구에서는 단면 최적화에 의하여 휨 응력의 구속을 받는 단면의 크기와 초기 긴장력의 크기 등을 결정하여 부재의 자중을 최소화하여 운송 및 시공의 편리성을 극대화하려한다. 프리캐스트 부재는 각 시공단계별 강도, 처짐, 그리고 부재 상, 하단에서 응력검토가 필요하다. 각 단계별 응력 제한치를 만족하는 최소자중 프리캐스트 U형보를 최적설계에 의하여 제안하였다. 최적설계에 의해 제안된 U형보는 기존의 직사각형 단면보다 39~50%까지의 자중감축이 가능할 것으로 예상된다. 본 연구에서 두 개의 대표적인 실물크기 U형보를 실험하였다. 이 실험에서 U형보는 설계하중과 공칭강도를 상회하는 휨강도에서 종국 파괴되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5910-5916
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• 2011

강재는 단면의 종류와 크기 및 부재에 따라 화재에 노출되는 표면적이 달라지며, 이에 따라 화재에 의한 강재의 온도상승도 큰 차이를 나타낸다. 단면형상계수($H_p$/A)는 강재의 종류, 크기, 적용부재 및 내화피복재의 종류 등의 변수에 따라 결정되며, 이것은 내화피복 두께를 결정하는 기준이 된다. 본 연구를 통하여 강재는 종류에 관계없이 단면의 크기가 증가할수록 단면형상계수는 감소하는 것을 알 수 있었다. 단면형상계수에 따른 강재의 종류별 내화피복 두께 산정 결과 1시간 내화성능은 기준보다 소요 두께가 30~50% 낮게 나타났다. 또한, 2시간 내화성능은 기준보다 소요 두께가 최저 27% 낮게 산정되는 부재도 있으나 대체로 기준에 근접하는 것을 알 수 있었다. 그러나 H형강의 경우 3시간 내화성능은 대체로 기준을 만족하지만 각형강관과 원형강관의 경우 5.0~17.5% 정도 기준을 상회하는 값으로 나타났다.

• 전산구조공학
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• 제10권1호
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• pp.70-74
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• 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.

• 전산구조공학
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• 제6권2호
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• pp.13-16
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• 1993

본 고에서는 철골 구조물에 있어서 일어나고 있는 좌굴에 대해, 현재 외국에서 진행중인 연구의 일부를 소개하였다. 이들의 기본 개념은 좌굴이 일어날 수 있는 압축부재에 있어서 최대내력, 즉 좌굴이 일어나기 이전에 부재를 압축에 대해 항복시킴으로써, 좌굴을 방지하려는 연구의 일종으로서, 부재의 강도면에 있어서는 큰 손실이 뒤따르게 된다. 하지만, 트러스 등의 구조물에 있어서 압축보다 인장에 대해서 사전에 항복하도록 설계(선인장 항복설계)가 이루어진 경우일지라도, 인장항복만으로 붕괴기구가 형성된다. 또한, 일반적으로 트러스를 제작함에 있어서 시공상의 오차가 발생할 가능성이 상존하고 있으며, 부정확하게 시공된 구조물에 있어서는 설계시 상정된 파괴기구와는 다른 형태의 파괴기구가 형성될 가능성이 있다. 따라서, 안정항복하여 큰 소성변형이 필요한 경우에는 상기의 방법이 유효하다고 사료된다. 한편 본 고에서 예로 다루고 있는 2중 강관구조에 있어서는, 외관과 내관의 단면적비가 약 1:1.5 정도이며, 보강재로 사용되는 내관을 아무리 저급의 제품을 사용한다해도 불경제적이 될 가능성이 크다. 따라서 금후, 내관의 단면 결정을 위한 많은 연구가 이루어져야 한다고 생각한다.

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

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.191-198
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• 1999

수많은 판형부재로 구성된 대형 트러스교에서는 불량용접된 부재가 존재할 수 있으며, 이는 교량의 피로수명에 결정적인 영향을 줄 수 있다. 이러한 교량에서 용접불량부를 조사하고 부재단면중 용접불량을 고려한 유효단면을 가정하여 피로수명을 예측하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 피로수명에 영향을 미치는 교통량을 분석하고 차량모델을 가정하여 유효등가응력을 산정하였으며 모형피로시험에서 구한 응력-반복횟수곡선을 이용하여 피로수명을 예측하였다. 본 연구에서 사용된 분석기법은 불량용접부와 교통량이 강교량의 피로수명에 미치는 영향을 예측하는데 매우 유용함을 알 수 있다.