• 제목/요약/키워드: 비구조 요소

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진동대 실험을 통한 발전기기용 콘크리트 앵커의 성능평가 (Seismic Performance Evaluation of Concrete Anchors used in Power Plant Equipment by Shaking Table Tests)

  • 이상문;전법규;정우영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권1호
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    • pp.21-28
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    • 2021
  • 본 연구는 실제 발전소 내 운영 설비의 고정부에 사용되는 앵커에 대하여 지진 발생 시 안전성을 평가하는 것이 주된 목적이다. 이에 따라 운영 설비와 같은 비 구조적 구성 요소의 고정부 앵커에 실제 지진이 발생하였을 경우 발생되는 하중에 대한 응답을 조사하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 실제 다양한 형태를 갖는 비구조요소를 연구하는 데는 경제적, 공간적 제약이 있기 때문에 프레임과 질량으로 구성된 대체 시험체를 제작하여 진동대 시험을 수행하였다. 고정부 콘크리트 앵커의 동적 특성과 내진성능을 평가하기 위해 진동대 시험을 통해 대상 구조물의 고유 진동수를 파악한 후 실제 지진과 같은 인공 지진 효과를 발생시켜 실험을 수행하였다. 결론적으로 시험체에 볼트를 이용하여 강철 프레임을 고정시켜 구조적 강성을 확보하였으며, 이에 따라 고정부 앵커에 전달되는 하중이 감소되는 것을 확인하였다. 향후 해석적 접근을 통하여 실험에 대한 신뢰성 검증 및 현장 여건 상 수행되지 못한 부분에 대하여 연구를 수행할 예정이다.

아웃리거구조시스템과 메가구조시스템 적용에 따른 철근콘크리트 초고층 건물에 대한 부등축소의 영향 (The Effects of Differential Axial Shortening on RC High-rise Buildings with Outrigger or Mega Structure Systems)

  • 김경찬;김재요
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.35-44
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    • 2022
  • 초고층 건물에서 수평변위 제어와 수직부재에서 발생하는 부등축소에 대한 검토가 필수적이다. 수평변위 제어를 위해 근래에 아웃리거 구조시스템과 메가 구조시스템을 횡력저항시스템으로 사용한 초고층 건물이 증가하고 있다. 또한, 부등축소로 인한 구조적 문제를 해결하기 위해 부등축소량 예측과 예측결과를 통한 시공단계에서의 보정방법이 연구되어 왔으나 부등축소에 대한 횡력저항시스템의 영향 비교는 드문 편이다. 따라서, 본 논문에서는 수평변위 제어를 위해 아웃리거 구조시스템과 메가 구조시스템을 사용한 60층 규모의 철근콘크리트 주거용 초고층 건물에 대해 시공단계해석을 통한 부등축소를 비교하고 그 영향을 분석하고자 한다. 또한, 부등축소는 비구조요소의 파손 및 구조요소에 부가하중을 유발하기도 하며 부등축소가 야기한 문제는 초고층 건물에서 중요한 부재를 손상시킬 수 있으므로 각 횡력저항시스템별로 수직부재의 부등축소에 대한 영향을 분석하였다.

곡선좌표계에서의 2차원 흐름의 수치해석 (Numerical Analysis of Two-dimenstional Flow in Curvilinear Coordinate System)

  • 김형준;조용식;김수진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.402-407
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    • 2006
  • 본 연구는 곡선좌표계에서 유한차분기법(finite difference method)을 이용하여 2차원 흐름이 모의가능한 수치모형을 개발하는 것이다. 기존의 연구는 대부분 직교좌표계(cartesian coordinate system)에서의 격자망을 대상으로 개발되고 적용되었기 때문에 불규칙한 흐름의 경계 및 형상을 올바로 표현하기 어려웠다. 유한요소법이나 유한체적법같은 수치모의기법들이 개발되어 비구조격자체계를 구성하고 자연현상에 가까운 경계 표현할 수 있도록 개발되었다. 하지만 위의 기법들은 질량과 운동량과 같은 물리량을 보존하기 위해서 매우 조밀한 격자체계를 가져야만 한다. 이에 본 연구에서는 기존의 문제점들을 해결하기 위하여 곡선좌표계(curvilinear coordinate system)를 이용하여 지배방정식을 표현하고 2차원 흐름을 모의할 수 있는 모형을 구축한다. 수치모형은 leap-frog기법과 1차 정확도의 풍상차분기법(upwind scheme)을 사용하여 구성하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 사각수조 및 만곡수로흐름에 적용하여 모의결과를 해석해 및 실험관측값과 비교하였다. 이로부터 본 수치모형이 해석해 및 실측치와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

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청소로봇이 부착된 커튼월 부재의 구조해석 (The Structural Analysis of the Curtain Wall System for the Attached Cleaning Robot)

  • 한유길;이용원;연규원;김종;서상교
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2011년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.197-198
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    • 2011
  • Most of buildings' exterior walls are curtain wall systems and in the respect, the cleaning robot system is the main research item for cleaning and maintenance of them. We have structurely analysed the cases to review on the structural stability of the mullion members where the cleaning robot is attached. The result is showing that the largest stress is formed by the basic wind speed, which is specified in Korean Building Code-Structural.

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경주 9.12지진의 피해 및 비구조요소 내진설계기준 (Damage of Gyeongju 9.12 Earthquakes and Seismic Design Criteria for Nonstructural Elements)

  • 이수현;조태구;임환택;최병정
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제20권7_spc호
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    • pp.561-567
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    • 2016
  • After the Gyeong-ju 9.12 earthquake, we found the necessity of seismic design of nonstructural element is important to reduce damages in view of properties and economic losses. This study focused on the investigation of damages including both properties and human beings. It was found that most of the damages are leaking of water pipe line, rupture of glasses, spalling of roof finishing, cracks of building, and falling from roof. It was also found that the seismic design force of nonstructural elements is taking account into the natural periods, amplification factors, response modification factors to forsee inelastic behaviors. From this studies, it is recommended that more studies are necessary on the seismic design force of nonstructural element.

유한요소해석을 활용한 비틀림 제어 확장앵커의 비선형 인장거동 특성 분석 (Nonlinear Tensile Behavior Analysis of Torque-controlled Expansion Anchors Using Finite Element Analysis)

  • 방진수;윤일로;권양수;임홍재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.91-99
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    • 2020
  • 콘크리트용 앵커볼트는 콘크리트 구조물에 대한 비구조요소의 정착에 주로 사용되고 있으며, 시공성의 이점에 따라 후설치앵커가 주로 사용되고 있다. 앵커의 저항 성능과 관련하여 콘크리트 쪼개짐 영향을 최소화하기 위한 위험 연단거리가 제시되고 있지만 실제 앵커의 경우 이상적인 연단거리를 확보하기 어렵다. 즉, 인장 하중에 따라 발생 가능한 콘크리트 쪼개짐 등 복합적인 요소가 포함된 앵커의 저항 성능과 인장 거동 특성을 파악하기 위함이 본 연구의 목적이다. 표준시험방법을 바탕으로 인장실험을 진행하고 도출된 하중-변위 결과 및 파괴 형상을 분석하였다. 위험 연단거리가 확보되지 않은 앵커의 경우 인장력에 의해 콘크리트 쪼갬 파괴가 동반된 파괴 모드가 도출되고 저항 특성은 강성 구간으로 분류된다. 또한, 실험체 구성 요소를 바탕으로 비선형 유한요소모델을 구성하였으며, 앵커 거동을 모사하기 위해 구속 조건 및 연결요소 조건에 따른 경계조건별 변수 해석을 수행하였다. 이에 따라 도출된 해석 결과는 콘크리트 내부 파괴 영향성 및 실제 앵커의 거동을 바탕으로 검증하여 범용구조해석 프로그램 내 경계조건을 통한 저항 메커니즘 적용이 가능한 것으로 판단된다.

임간초지 개발에 관한 연구 III. 임간혼파초지에서 3요소 시비수준이 목초의 품질과 무기성분함량 및 나무생장에 미치는 영향 (Studies on the Grassland Development in the Foerst III. Effect of fertilizer level on quality , mineral constituents and tree growth of grass-clover mixtures grown under pine trees)

  • 서성;한영춘;박문수;이종열
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.187-194
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    • 1985
  • 본(本) 시험(試驗)은 임간혼파초지(林間混播草地)에서 3 요소(要素) 시비수준(施肥水準)이 목초(牧草)의 조단백질(粗蛋白質), 조섬유(粗纖維) 및 무기성분함량(無機成分含量)과 임간지(林間地)에서 자란 나무의 생장(生長)에 미치는 영향을 구명(究明)하고자 차광정도(遮光程度) $40{\sim}50%$인 수영(樹齡) $10{\sim}15$년생(年生)의 소나무지대에서 실시(實施)되었다. 4. 시험(試驗)은 13가지 NPK 시비수준을 달리하여 난괴법 3반복으로 배치되었으며, 1984년도(年度) 수원 근교 임간지에서 수행된 시험(試驗)의 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 목초중(牧草中) 조단백질함량(粗蛋白質含量)과 총단백질량(總蛋白質量)은 대체로 질소시비수준이 표준비 이상일 때 높았으며, 3 요소 무비구와 질소무비구에서 가장 낮았고, 인산과 칼리가 단백질함량에 미치는 영향은 작았다. 2. 조섬유함량중(粗纖維含量中) lignin과 silica함량은 3 요소 시비수준이 증가함에 따라 감소하였으나 (P<0.05), NDF, ADF, cellulose 및 hemicellulose함량은 시비수준별(施肥水準別) 유의성 있는 차이가 없었다. 조섬유함량(粗纖維含量)과 소화율(消化率)은 질소시비에 의해 영향을 받았으며, 인산과 칼리시비의 영향은 작았다. 3. 목초(牧草)의 무기성분함량중(無機成分含量中) N, K 및 $SiO_2$ 함량은 시비수준별(施肥水準別) 차이가 있었으나, P, Ca, Mg 및 Na 함량은 시비수준별 차이가 없었다. 4. 각 시비수준별(施肥水準別) NPK 비료회수율(肥料回收率)은 표준비시용에서 가장 높았고, 그 이상의 시비수준(施肥水準)에서는 낮았으며, $K_2O>N>P_2O_5$순(順)이었다. 5. 나무생장(生長)도 3 요소(要素) 시비수준(施肥水準)이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며 목초(牧草)에 미치는 영향과 마찬가지로 질소시비의 영향이 크고, 인산과 칼리시비의 영향은 작았다. 6. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합(綜合)하여 볼 때 목초중(牧草中) 단백질(蛋白質), 조섬유(粗纖維) 및 무기성분함량(無機成分含量)과 나무생장(生長)에서는 질소시비(施肥)의 영향이 가장 컸으며, 임간초지(林間草地)에서 목초(牧草)의 품질(品質)을 높이고, 양질(良質)의 목초(牧草)를 가축에게 급여하기 위해서는 표준비시용(標準肥施用)($N-P_2O_5-K_2O=28-20-24kg/10a$)이 바람직하다고 생각된다.

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시공 단계 및 비탄성거동을 고려한 초고층 건축물의 3차원 해석 기법 개발 (Development of Three Dimensional Analysis Method of High-Rise Buildings Considering the Construction Sequence and the Inelastic Behavior)

  • 양주경;설현철;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.249-256
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    • 2008
  • 초고층 건축물의 건설이 증가함에 따라 설계, 시공, 사용 단계에서 구조물의 거동을 정확히 예측하는 연구가 점점 중요해지고 있다. 이러한 초고층 건축물의 거동을 예측하기 위해 많은 연구들이 있어 왔지만 대부분의 연구가 기둥이나 보와 같은 선 요소를 사용한 2차원 골조 해석에 중점을 두고 있다. 최근 초고층 건축물에는 다양한 건축 구조 시스템이 적용되고 있으며, 특히 플랫플레이트 구조를 적용하는 사례가 늘고 있다. 그러나 기존의 2차원 해석기법 만으로는 플랫플레이트 구조를 포함하는 초고층 건축물을 합리적으로 모델링하여 해석하는 것이 어려우며, 구조 부재 간 변형이나 하중 전달 과정을 입체적으로 모사하는 데에도 한계가 있다. 따라서 이 연구에서는 기둥, 보와 같은 구조 부재와 동바리와 같은 비구조 부재를 모델링하기 위한 선 요소와 슬래브 구조 부재를 모사하기 위한 평판 요소를 사용하여 초고층 건축물의 거동을 예측하기 위한 3차원 해석기법을 제안하였다. 구조물의 거동을 보다 합리적으로 예측하기 위해 가설공사와 같은 시공 단계, 크리프와 건조수축과 같은 콘크리트의 비탄성거동의 영향을 고려하였다.

120층 규모 초고층 건물에 대한 횡력저항시스템 적용에 따른 장기거동 분석 (Analysis on Long Term Behavior in 120-Story High-Rise Buildings according to Lateral-Load-Resisting Systems)

  • 김경찬;김재요
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.119-129
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    • 2022
  • 초고층 건물에서 수평변위 제어와 수직부재에서 발생하는 부등축소에 대한 검토가 필수적이다. 이러한 부등축소는 비구조요소의 사용성과 구조요소의 안전성에 대해 문제를 야기할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 120층 규모의 철근콘크리트 주거용 초고층 건물에 대해 시공단계해석을 수행하여 각 수직부재의 부등축소량을 비교하고 콘크리트의 장기거동의 영향을 분석하였다. 이를 위해 영향요인에 따라 축소량을 탄성축소량, 크리프축소량, 건조수축축소량으로 구분하여 검토하였으며 최대 절대축소량에 대한 지배적 요인을 분석하였다. 또한, 입주완료 후 30년에서 발생한 부등축소량에 대해 사용성 검토를 진행하였으며, 구조요소에 대해 설계단계와 시공단계의 부재력을 비교하여 분석하였다.

액상분뇨 이용 수준에 대한 현장적용 연구 (A Practice-Oriented Study on Application Level of Animal Slurry)

  • 류종원;헬무트야콥
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.43-53
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    • 2002
  • 장기간 액상분뇨 시용으로 토양에 질소가 과다하게 축적된 독일 남서부에 위치한 알고이 지방 2개 축산 농가 포장에서 환경과 자연을 보호하면서 사료작물을 재매하는 기술을 확립하기 위하여 1987년에서 1993년까지 7년간 관행 액비 시용구와 액상분뇨 감량 시용구, 무비구를 두어 액상분뇨 시용수준이 초지 생산성에 미치는 현장 적용실험을 실시한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 7년간 액상분뇨를 사용하지 않는 무비구 토양은 pH와 인산, 가리 함량이 매우 낮아졌다. 액상분뇨 경감시용구 토양은 관행액비시용구보다 인산, 가리 함량이 약간 낮아졌다. 2. 초지의 식생 구성요소와 품질은 액비시용량 경감에 의하여 부정적으로 변화되지 않았다. 3 액비 경감시용구의 건물수량은 관행액비 시용구와 비교하여 지역에 따라 전혀 감소가 없거나 14% 감소되었다. 무비구의 건물수량은 지역에 따라 관행 액비시용구에 비하여 각각 14%,44% 감소되었다. 4. 장기간 액상분뇨 시용으로 토양이 비옥한 지역에서 액비 시용수준을 30∼40% 경감시키면 목초생산산성이나 식생에 전혀 지장을 주지 않고 목초의 품질면에서는 조단백질 함량을 낮고 조섬유 함량이 다소 높아 긍적적인 효과로 평가되기 때문에 이 지역의 관행액비 시용량은 감소되어야 할 것으로 결론 내려진다

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