• 제목/요약/키워드: 수평부재

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보부재 불연속성과 수평비정형성을 고려한 건물의 풍하중과 지진하중에 의한 응답해석 (Structural Performance Assessment of Buildings Considering Beam Discontinuity and Horizontal Irregularity under Wind and Earthquake Loads)

  • 수딥타 차크라보르티;앰디 라지불 이스람;김두기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.10-19
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    • 2022
  • 구조물의 비정형성이 풍하중과 지진하중을 받는 구조물의 안전성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 층별 보부재의 불연속성과 O자형 수평비정형성의 관점에서 4가지 유형의 구조물을 선정하여 구조거동을 평가하였다. ACI 318-11 조건에 대해 풍하중 및 지진하중에 의한 구조물의 변위, 휨모멘트, 축력, 비틀림, 층간변위 응답을 검토하였다. 보부재 불연속성을 갖는 구조물의 상부에 갖는 건물이 가장 큰 복원력을 보였으며, O자형 수평비정형 건물은 전도에 대한 저항이 크므로 횡하중에 대해 안전하였다.

정(${\sharp}$)자형 더블보-기둥 접합부의 전단강도에 대한 4변 구속의 영향 (Effects of Four Sides Constraint for Shear Strength of ${\sharp}$ Shape Double Beam-Column Connections)

  • 김량운;정창용;이수권;김상식;최광호;이정윤
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.209-212
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    • 2008
  • 건설공사에서 지하공사의 DBS(Double Beam as Struts)공법은 지하 수평부재의 공장제작 및 모듈화 된 부재 생산을 통해 공기를 단축할 수 있으며, 수평재를 영구부재로 사용할 수 있는 장점이있다. 그러나 DBS공법의 구성요소로서 시공 및 사용 시 수평부재에 작용하는 수직하중을 기둥에 전달하기 위하여 개발된 정(${\sharp}$)자형 더블보-기둥 접합부는 복잡한 다축 응력상태의 전단에 의해 지배를 받는다. 이 연구에서는 정(${\sharp}$)자형 더블보-기둥 접합부의 전단파괴 기구와 구속철판 두께에 따른 전단내력 증가를 확인하기 위해 총 7 개의 실험체를 제작하여 1 방향 정적실험을 수행하였다. 실험결과, 실험체는 모두 취성파괴 되었고 실험의 지지조건에 따른 보작용과 아치작용에 의한 전단파괴 양상을 보였으며 철판의 구속이 슬래브의 전단내력을 1.06${\sim}$1.48 배 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 2 방향 구속철판이 동일하지 않은 경우가 구속철판이 동일한 경우보다 전단내력이 더욱 증가한 것으로 나타나 구속철판이 동일하지 않은 경우가 효율적이었다.

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한국 전통 목조건축 숭례문의 구조성능 및 동적특성 평가 (Evaluation of Structural Performance and Dynamic Characteristics of Korean Traditional Timber Structure Sungnyemun)

  • 김영민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.607-614
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    • 2015
  • 본 논문에서는 전통 목조건축물로 되어 있는 대한민국의 국보 1호인 숭례문의 구조해석을 수행하고 안전도를 평가하였다. 전통 목조건축의 대부분의 하중을 차지하고 있는 숭례문의 지붕하중을 상세히 산정하고 숭례문의 가구구성 특징을 면밀히 살펴 범용 구조해석 소프트웨어인 midas Gen으로 구조해석모델을 구축하였다. 수직하중에 대한 정적구조해석을 수행하고 주요 수직 수평 구조부재의 안전성과 주요 수평부재의 사용성을 평가하였다. 숭례문의 동적거동특성을 평가하기 위하여 현장에서의 충격해머실험과 구조해석 소프트웨어를 이용한 고유치해석을 수행하고 그 결과를 비교하고 주요모드를 도출하였다. 수직하중에 대한 검토결과 숭례문은 구조적 능력에 여유가 있는 것으로 나타났다.

고강도강 내진성능 향상부재를 적용한 건물 성능 비교 (Examination of Seismic Performance for Structure with Seismic Members made by High Strength Steel)

  • 김문정;하태욱;조석희
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.281-288
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    • 2015
  • 댐퍼를 비롯한 대부분의 내진성능 향상 부재는 골조를 구성하는 주요구조부재가 소성상태에 진입한 다음 나타나는 층 강성 저하에 대한 대처가 없어 대지진 시 건물의 층 파괴를 방지하지 못할 가능성이 높다. 이에 본 논문은 건물의 주요부재가 탄성항복한 뒤에도 건물의 층 강성을 일정기간 유지시킬 수 있는 고강도강 내진성능 향상부재를 제안한다. 본 논문에서는 다음과 같은 사실을 알 수 있다. (1) 골조의 소성화 항복 후 저감된 수평내력을 보강하는 탄성 부재를 제안방식으로 설계 시 기존 면적을 방해하지 않는 작은 단면으로 최대 층간변형각 0.02rad 까지 내력 저감 보강 가능 (2) 제안 내진성능 향상부재의 최저 적용으로도 설계 레벨을 상회하는 거대 지진에서 과다변형집중방지에 상당한 효과를 발휘하는 것을 확인.

콘크리트 충전 각형강관 기둥부재의 한계축력 및 누적한계축력에 관한 연구 (Study on the Strength of Limit Axial Force and Accumulated Limit Axial Force of Concrete Filled Square Tube Columns)

  • 서성연;정진안;김성용
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권5호통권78호
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    • pp.605-615
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    • 2005
  • 수평하중을 받는 콘크리트충전 각형강관 기둥의 축력과 변형능력의 관계를 조사하기 위하여 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 36개 기둥으로 구성된 실험 시리즈는 일정 축하중과 수평하중 하에서 반복실험을 실시하였다. 반복 수평하중을 받는 기둥이 저항할 수 있는 축하중을 보증내력 한계축력이라고 규정하였으며, 해석 모델은 수평하중을 받는 캔틸레버 기둥을 모델화하였다. 반복 횡하중을 받는 기둥의 축하중을 누적보증내력 한계축력이라고 정의하였다. 본 연구의 목적은 주어진 동일부재각에 부합하는 축력과 수평하중을 받는 콘크리트 충전강관 기둥의 보증내력 한계축력을 연구하기 위한 것이며, 두 번째는 콘크리트 충전강관 기둥의 누적보증내력 한계축력과 보증내력 한계축력의 비교가 본 연구의 목적이다.

프리스트레스트 중공 슬래브와 현장타설된 토핑콘크리트의 수평전단성능 평가 (Evaluation of Horizontal Shear Strength of Prestressed Hollow-Core Slabs with Cast-in-Place Topping Concrete)

  • 임주혁;박민국;이득행;서수연;김강수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.741-749
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    • 2014
  • 프리스트레스트 중공(PHC) 슬래브는 장경간에 적합하도록 경량화된 효율적인 프리캐스트 부재이며, 국내 외에서 많이 사용되고 있다. 특히, 국내에서는 현장타설콘크리트와 같이 사용되는 합성슬래브 형태로 주로 적용되고 있다. 그러나, 압출성형방식으로 제작되는 PHC 슬래브 부재는 매우 낮은 슬럼프의 콘크리트로 제작되어 타설 직후에도 표면경도가 높기 때문에 계면의 거친면 처리 및 전단연결재 배치가 어려운 단점이 있다. 이 연구에서는 PHC slab 부재와 토핑콘크리트 사이의 합성성능을 고찰하기 위하여 다양한 계면상태를 변수로 직접전단실험을 수행하였으며, 기존 실험결과를 수집하여 국내 외 수평전단강도 설계기준을 평가하였다.

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.

웨브 보강 형태에 따른 H형강 보부재의 내화성능에 관한 연구 (Study on Fire Resistance of H-Section Beams Filled with Concrete at Web)

  • 권인규
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.76-84
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    • 2011
  • 건축물 화재는 인명과 재산피해가 동시에 유발될 수 있는 인위 재해이며, 피해의 최소화하기 위해서는 건축물 설계단계부터 화재안전에 관한 요구사항 특히 내화성능을 충족해야만 한다. 강구조물에서의 보부재는 수평하중 전달과 바닥하중을 축부재로 전달하는 주요 구조부재이며, 주로 H형강으로 시공되고 있다. H형강의 내화성능은 내화피복 시공에 의해서 만족되고 있으나, 구조성능과 내화성능을 동시에 향상시킬 수 있는 콘크리트 충전 보부재의 내화성능에 관한 연구 그리고 작용 하중비에 따른 내화성능 연구는 미진한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 H형강 보부재와 H형강 웨브에 보통강도 및 고강도 콘크리트가 충전된 H형강 보부재를 대상으로 내화성능과 하중비에 따른 한계온도 자료를 확보하여 향후 성능적 내화설계의 기초자료로 활용하고자 한다.

고층건물공사 마감자재의 수직$\cdot$수평이동계획이 통합된 의사결정모델 (A Decision-Making Model of Integrated Vertical and Horizontal Move Plan for Finishing Material in Righ-Rise Building Construction)

  • 안병주;김재준
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.47-58
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    • 2001
  • 고층건물공사 현장물류계획은 수직이동계획과 수평이동계획으로 구분할 수 있다. 수평이동계획의 내용은 상대적으로 선행 프로세스인 수직이동계획 과정에서 결정되는 양중장비계획 등에 의해서 제약을 받는다. 현재 국내 건설업체들은 마감자재에 대한 이동계획과 관련해서 약산식을 사용한 가설 리프트 대수 산정, 마감자재별 물량을 양중회수로 치환하는 방법의 부재, 유사현장 사례 비교 방법의 문제점, 양중장비계획의 적정성 검토 방법의 부재, 형식적인 수평이동계획, 수직$\cdot$수평이동계획의 단절 등의 문제점을 가지고 있다. 그리고 이러한 문제점들로 인하여 수직$\cdot$수평이동계획자는 양중장비의 대수, 사용기간, 마감자재의 야적 등에 대해서 합리 적으로 의사결정을 내리지 못하고 있다. 본 연구에서는 계획자로 하여금 고층건물공사 마감자재의 수직$\cdot$수평이동계획을 통합하여 합리적으로 계획할 수 있는 의사 결정모델을 제안하고 있으며, 이 모델을 현업의 수직$\cdot$수평이동계획 과정과 비교하고 있다. 그리고 이 모델을 사용하는 계획자는 자신의 사고의 틀을 결과지향적 사고에서 과정지향적 사고로 변화시키는데 활용할 수 있고, 계획 시 직면하게 되는 한정된 자원 및 동태적 상황 등에 적절하게 대응할 수 있으며, 고층건물공사 마감자재의 수직$\cdot$수평이동계획에 대한 시스템 사고 등이 가능하다.

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