• Title/Summary/Keyword: 설계극한하중

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극한해석에 관한 단일이론

  • heo, Hun
    • Journal of the KSME
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    • v.28 no.3
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    • pp.248-256
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    • 1988
  • 극한해석은 이제까지 주로 소성구조물의 설계에 응용되어 왔다. 초기의 구조물들은 탄성에너지 이론에 의하여 설계되었고 모든 권위자들은 이를 당연하게 받아들였다. 그러나 Broek 교수와 같은 사람들의 노력에 의하여 극한설계의 타당성과 유용성이 입증되었고, 구조물의 건설에 많은 경비를 절약하게 되었다. 철탑과 같은 트러스 구조물이 그 대표적인 예로서 카나다의 수력발 전회사는 1910년 철탑을 평지에 세워놓고 모든 악조건을 부과하며 수년간 극한해석의 타당성을 실험하여 입증하였다. 트러스에 대한 극한해석 문제는 최소화 기법의 구속최소화 문제로 유도할 수 있고, 트러스문제는 소성가공의 해석에도 직접 응용할 수 있다. 왜냐하면, 예를 들어 평면변 형문제가 앞에서 보인바와 같이 똑같은 구속최소화 문제로 유도되었기 때문이다. 결론적으로, 트러스문제나, 평판문제나, 평면응력문제나, 평면변형문제가 극한해석에서는 모두 같은 문제로 간주될 수 있고 같은 공식과 같은 방법으로 풀 수 있는 것이다. 이를테면, 소성구조물에서의 한 계하중은 소성가공에서는 가공하중이 되며 모두 극한하중이 되는 것이다.

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Prediction of Ultimate Load of Drilled Shafts Embedded in Weathered Rock by Extrapolation Method (외삽법을 이용한 풍화암에 근입된 현장타설말뚝의 극한하중 예측)

  • Jung, Sung Jun;Lee, Sang In;Jeon, Jong Woo;Kim, Myoung Mo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.4C
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    • pp.145-151
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    • 2009
  • In general, a drilled shaft embedded in weathered rock has a large load bearing capacity. Therefore, most of the load tests are performed only up to the load level that confirms the pile design load capacity, and stopped much before the ultimate load of the pile is attained. If a reliable ultimate load value can be extracted from the premature load test data, it will be possible to greatly improve economic efficiency as well as pile design quality. The main purpose of this study is to propose a method for judging the reliability of the ultimate load of piles that is obtained from extrapolated load test data. To this aim, ten static load test data of load-displacement curves were obtained from testing of piles to their failures from 3 different field sites. For each load-displacement curve, loading was assumed as 25%, 50%, 60%, 70%, 80%, and 90% of the actual pile bearing capacity. The limited known data were then extrapolated using the hyperbolic function, and the ultimate capacity was re-determined for each extrapolated data by the Davisson method (1972). Statistical analysis was performed on the reliability of the re-evaluated ultimate loads. The results showed that if the ratio of the maximum-available displacement to the predicted displacement exceeds 0.6, the extrapolated ultimate load may be regarded as reliable, having less than a conservative 20% error on average. The applicability of the proposed method of judgment was also verified with static load test data of driven piles.

Preliminary Study on the Behavior of Rock Anchors Subjected to Repeated Loadings (반복하중을 받는 락앵커의 거동에 대한 기초적 연구)

  • 원상연;조남준;황성일
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.25-34
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    • 2001
  • 송전철탑의 기초로써 락앵커는 바람에 의해 반복적인 하중을 받고 있다. 반복하중은 락앵커의 인발 지지력 감소와 누적변위의 증가를 유발할 수 있다. 그러므로 송전철탑의 락앵커 설계시 세심한 주의가 요구된다. 본 논문에서는 세 가지 암반형태에 시공된 모형 락앵커에 대하여 반복하중 시험을 수행한 결과들을 제시하였다. 시험결과에 의하면 정적 극한하중의 50%보다 작은 최대 반복하중(Q$_{max}$)이 락앵커에 작용할 경우, 락앵커의 지지력에 대하여 반복하중의 영향이 없다. 최대 반복하중이 정적 극한하중의 50%에서 75%로 작용할 경우 누적변위의 증가를 유발하고, 정적 극한하중의 75%이상인 경우 락앵커의 지지력에 심각한 영향을 미친다. 따라서 정적 극한하중의 50% 이상의 반복하중을 받는 락앵커는 불안정하다.

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Ultimate Strength Analysis of Slab-Column Joints Subjected to Lateral Loads Using 3-Dimensional Grid Strut-Tie Model Approach (3차원 격자 스트럿-타이 모델 방법을 이용한 횡하중을 받는 슬래브-기둥 접합부의 극한강도 평가)

  • Son, Woo-Hyun;Yun, Young-Mook
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.265-268
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    • 2008
  • Slab-column joints have been used in the constructions of many structures and buildings. However, as the prediction of the failure behavior and ultimate strength of the joints subjected to lateral loadings is very difficult, the current building and structural design codes do not explain the failure behavior of the joints clearly. In this study, the applicability of the 3-dimensional grid strut-tie model approach, suggested for analysis and design of 3-dimensional structural concrete with disturbed regions, to the ultimate analysis and design of the joints is examined by evaluating the failure strengths of 43 slab-column joints tested to failure. The validity of the 3-dimensional grid strut-tie model approach is also verified by comparing the strength evaluation results with those by ACI 318-05 and FIB 1999.

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Prediction of Extreme Design Wave Height (극한 설계 파고의 추정)

  • Chon, Y.K.;Ha, T.B.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.1
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    • pp.145-152
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    • 1996
  • In this study, the technique to evaluate the extreme design wave height of certain return period is developed from the given measured or hindcasted sea state data of concerned area for limited period. By using the order statistics and Monte Carlo Simulation method, the best fit probability distribution function with proper parameters describing the given wave height data is chosen, from which extreme design wave height can be predicted by extrapolation to the desired return period. The fitness and the confidence limit of the chosen probability function are also discussed. Application calculation is carried out for the wave height data given by applying the Wilson wave model theory to major 50 typhoon wind data affecting Korean South coast during the year from 1938 to 1987.

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A Study on the Effect of Blade Surface Roughness on Wind Turbine Extreme Loads (풍력발전기 블레이드의 표면 거칠기 변화가 하중에 미치는 영향에 대한 연구)

  • Kim, Soo-Hyun;Shin, Hyung-Ki;Bang, Hyung-Joon;Jang, Moon-Seok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.33.1-33.1
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    • 2011
  • 풍력발전기가 점차 대형화되어가는 추세에 따라 블레이드 역시 점차 길어지고 무거워지는 경향을 보이고 있다. 이는 블레이드뿐만 아니라 풍력발전기 시스템 전체의 하중 및 비용의 증가를 불러오게 되므로, 시스템의 성능 및 하중에 가장 큰 영향을 끼치는 블레이드의 공력특성에 대한 연구가 전 세계적으로 지속되고 있다. 그 중에서도 특히 작동 중 오염에 의한 블레이드 표면 거칠기 변화는 블레이드의 공력특성을 변화시켜, 발전기 전체의 성능뿐만 아니라 전체 하중에도 영향을 끼치는 주요 인자이다. 따라서 풍력발전기 블레이드 설계 시에 예측된 설계하중과 실제 운용 환경에 의해 변화된 운용하중 간의 차이를 예측할 수 있다면, 블레이드 설계 시에 표면 거칠기 변화에 따른 영향을 고려함으로써 실제 운용 환경에 맞는 최적의 블레이드 및 풍력발전기 시스템 설계를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 블레이드의 표면 거칠기 변화에 따라 풍력발전기 하중이 어떻게 영향을 받는지에 대하여 분석하였다. 이를 위하여 표면 거칠기 민감도를 고려하지 않고 설계된 기준 블레이드와, 운용 중 표면 거칠기가 변화된 블레이드의 2개 모델에 대한 하중해석을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 보다 실제적인 해석을 위해 Multi-MW 급 풍력발전기 시스템 모델을 대상으로 최적 설계된 블레이드를 기준 모델로 삼았다. 하중계산방법은 IEC 및 GL 2010 가이드라인을 참고하였으며, 일부 주요 극한하중 상황에 대하여 해석을 수행하여 설계하중상황(design load case, DLC) 별로 하중의 증감 및 경향을 비교하였다.

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연결통로 구조물의 안전성 평가 사례 연구

  • 채원규;은충기;김광일;손영현;홍성욱
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.46-52
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    • 2001
  • 본 연구에서는 롤러로 지지된 슬래브 구조물인 연결통로 구조물에 대한 구조해석을 수행하여, 고정하중(사하중)과 활하중 작용시 대상구조물에 발생되는 최대 변위 및 최대 단면력을 해석하였으며, 극한강도설계법에 의하여 극한강도 및 설계강도를 비교·검토함으로써 대상 연결통로 구조물의 안전성을 평가하였다. 구조해석시 대상구조물을 3차원 뼈대 요소 및 shell 요소로 형상화하여 모델링하였으며, 현재 가장 널리 사용되고 있는 범용 구조해석 프로그램인 SAP 2000 Nonlinear에 의해 구조해석을 수행하였다.(중략)

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An Applicative Estimation of Safety Factors about Driven Pile Using the Results of Static Loading Test on the Ultimate State (극한상태의 정재하시험결과를 이용한 타입말뚝의 안전율 적용성 평가)

  • Ki, Wan-Seo;Park, Noh-Hwan;Kim, Sun-Hak
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.19 no.4
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    • pp.441-457
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    • 2009
  • This study estimated ultimate load by the determination methods based on ultimate load, yield load and settlement using experimental data from static load tests that applied load to driven piles used in sandy grounds at home and overseas until failure appeared markedly. Estimated ultimate load was normalized with actually measured failure load, and was compared among the determination methods according to the characteristics of pile. In addition, I have identified to the determination methods suitable for estimating ultimate load, and reevaluated the safety factor when determining allowable load. From the results of this study were drawn conclusions as follows. Among ultimate loads estimated by the ultimate-load-based determination methods, the value interpreted by Chin's method tended to overestimate actual measurements, and B. Hansen 80% standard and the stability plot method were considered most reliable as their results were closest to actual measurements. According to the results of this study, in calculating the allowable load, if the safety factor to be applied to failing load obtained by the method of determining extreme load is converted to the safety factor applied to the Standards for Structure Foundation Design, a value larger than 3.0 should be applied except the B. Hansen 90% method, and a value larger than 2.0 should be applied in the methods of determining yield load. In addition, if the safety factor to be applied to load obtained by the settlement standard is converted based on safety factor 3.0 for extreme load, a value smaller than 3.0 should be applied to the total settlement standard and the net settlement standard.

A Study on the Static Test of Rudder Control System for a Basic Trainer (기본훈련기 방향타 조종장치 정적하중 시험에 관한 연구)

  • Jeon, Chan-Won;Lee, Su-Yong;Gang, Gyu-Seop
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.2
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    • pp.115-121
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    • 2002
  • This report summarized the static test of the rudder system for the KTX-1 basic trainer. The test loads are applied up to the limit and ultimate loads in a stepping sequence. Test loads and test results matt the strength and stiffness requirements of the rudder control system.. Using #004 full scale structure test airframe.

A Study of Statistic Behavior of Segmental U-shaped Prestressed Concrete Girder Applied with Integrated Tensioning Systems (복합긴장방식이 적용된 세그멘탈 U형 거더 정적 거동 연구)

  • Hyunock Jang;Ilyoung Jang
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.20 no.2
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    • pp.329-338
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    • 2024
  • Purpose: This study verified the safety of the improved box-type girder behavior by comparing and evaluating the bending behavior results of a full-scale specimen based on the analytical behavior of the splice element PSC U-shaped girder with integrated tensioning systems. Method: Based on the results of the service and strength limit state design using the bridge design standard(limit state design method), the applied load of a 40m full-scale specimen was calculated and a static loading experiment using the four-point loading method was performed. Result: When the design load, crack load, and ultimate load were applied, the specimen deflection occurred at 97.1%, 98.5%, and 79.0% of the analytical deflection value. When the design load, crack load, and ultimate load were applied, the crack gauge was measured at 0.009~0.035mm, 0.014~0.050mm, and 6.383~5.522mm at each connection. Conclusion: The specimen behaved linear-elastically until the crack load was applied, and after cracks occurred, it showed strainhardening up to the ultimate load, and it was confirmed that the resistance of bending behavior was clearly displayed against the applied load. The cracks in the dry joints were less than 25% of grade B based on the evaluation of facility condition standard. The final residual deformation after removing the ultimate load was 0.114mm, confirming the stable behavior of the segment connection.