• Title/Summary/Keyword: 접합계수

Search Result 363, Processing Time 0.027 seconds

An Analysis for Reduction Method of Head loss at Manholes with a $90^{\circ}$ Bend ($90^{\circ}$ 접합맨홀에서의 에너지손실 저감 방법 분석)

  • Kim, Jung-Soo;Choi, Hyun-Soo;Yoon, Sei-Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2009.05a
    • /
    • pp.395-399
    • /
    • 2009
  • 현재 계획 또는 설계단계에서 수행되고 있는 우수 관거 시스템의 수리계산에서는 연결관의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 수두손실은 고려되지 않는 실정이다. 특히 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀 내부에서의 복잡한 흐름 현상에 의하여 발생하는 에너지 손실은 일반적인 직선 연결 맨홀에 의해서 발생하는 에너지 손실과 큰 차이를 보이지만 현재 우수 관거 설계 및 관리에서는 이를 대부분 고려하지 않는 실정이다. 또한 직선으로 연결된 맨홀보다 $90^{\circ}$ 접합 맨홀은 유수교란에 의한 에너지 손실이 커지므로 이에 대한 $90^{\circ}$ 접합 맨홀에서의 에너지 손실 저감에 대한 연구가 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 합류 맨홀 중 $90^{\circ}$ 접합 맨홀에서의 에너지 손실 저감 방법의 분석을 위하여 하수도시설기준(환경부, 2005)의 표준 1호(원형), 특 1호(사각형) 맨홀을 각각 축소 제작하고, 수리실험 장치를 제작하여 수리 실험을 실시하였으며, 실험결과를 benching을 사용하지 않은 $90^{\circ}$ 접합 맨홀의 평균 손실계수를 산정한 윤세의 등(2008)의 실험 결과와 비교하였다. 접합위치를 변경한 원형 맨홀 CASE B에서의 평균 손실계수는 1.1로 산정되어 CASE A의 1.6보다 크게 감소하였다. 접합위치를 변경한 사각형 맨홀 CASE B에서는 1.5로 산정되어 손실계수의 감소폭이 적었으나, 접합위치를 변경하고 side benching을 설치한 CASE C에서의 평균 손실계수는 1.1로 산정되어 CASE A의 사각형 맨홀의 손실계수 1.6에 비하여 큰 감소 효과를 나타내었다. 따라서 $90^{\circ}$ 접합 원형 맨홀에서는 접합 위치를 변경시킨 CASE B의 형태를 사용하고, 사각형 맨홀에서는 접합 위치를 변경시키고 side benching을 설치한 CASE C의 형태를 사용하면 우수 관거 시설의 배수능력을 향상 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

  • PDF

An Estimation of Head Loss Coefficients at Surcharged Manhole with 90 Degree Bend Using Numerical Model (수치모형을 이용한 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서의 손실계수 산정)

  • Kim, Jung-Soo;Lim, Ga-Hui;Han, Chyung-Suck;Yoon, Sei-Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2011.05a
    • /
    • pp.165-165
    • /
    • 2011
  • 현재 계획 또는 설계 단계에서 수행되고 있는 관거 시설의 수리계산에는 연결관 내에서의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 에너지 손실은 고려되지 않는 실정이다. 그러나 연결관 내부와 맨홀의 내부는 여러 가지 수리학적 조건이 다르므로 에너지 손실이 발생하게 된다(최원석과 송호면, 2002). 더욱이 직선으로 연결된 중간맨홀보다 유입관과 유출관이 $90^{\circ}$의 각도로 접합된 합류맨홀은 연결 구조상 유수교란에 의한 에너지 손실이 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 현재 실무에서 우수 배수시설의 설계 시 직선 연결맨홀과 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 손실을 구별하지 않고 사용하고 있는 실정이다. 그러므로 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 우수관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서의 흐름특성을 수치모의 하였으며, 맨홀 내 손실수두의 변화를 계산하여 손실계수를 산정하였다. 맨홀 및 접합 관거의 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 또한 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 급격한 와류에 의해 발생하는 에너지 손실을 저감하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 내부 형상 및 접합 조건을 변화시켜 손실계수를 산정하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 에서의 손실계수 값과 수리모형에 의하여 산정된 손실계수 값이 거의 유사하게 나타났다.

  • PDF

Stress Intensity Factors of a Crack Embedded in Bonded Elastic Layers (접합된 탄성층 내에 존재하는 균열의 응력강도계수)

  • 박재학
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
    • /
    • v.15 no.5
    • /
    • pp.1538-1550
    • /
    • 1991
  • 본 연구에서는 접합된 두 층이 유한한 두께를 가지고, 또한 균열은 임의의 각 도로 기울어져 있는 경우의 문제를 해석하여 층의 두께 등이 응력강도계수에 미치는 영향을 살펴보았다.

Pushover Analysis of an Unbraced 5-Story Steel Framed Structure for Arrangement of Semi-Rigid Connection (반강접 접합부 배치에 따른 비가새 5층 철골골조구조물의 비탄성 정적해석)

  • Kang, Suk-Bong;Kim, Sin-Ae
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.22 no.4
    • /
    • pp.325-334
    • /
    • 2010
  • In this study, an unbraced five-story steel-framed structure was designed in accordance with KBC2005 to understand the features of structural behavior for the arrangement of semi-rigid connections. A pushover analysis of the structural models was performed, wherein all the connections were idealized as fully rigid and semi-rigid. Additionally, horizontal and vertical arrangements of the semi-rigid connection were adopted for the models. A fiber model was utilized for the moment-curvature relationship of the steel beam and the column, and a three-parameter power model was adopted for the moment-rotation angle of the semi-rigid connection. The top displacement, base-shear force, required ductility for the connection, sequence of the plastic hinge, and design factors such as the overstrength factor, ductility factor, and response modification coefficient were investigated using the pushover analysis of a 2D structure subjected to the equivalent static lateral force of KBC2005. The partial arrangement of the semi-rigid connection was found to have secured higher strength and lateral stiffness than that of the A-Semi frame, and greater ductility than the A-Rigid frame. The TSD connection was found suitable for use for economy and safety in the sample structure.

A Study on Determination of Stress Intensity Factors for the Interface Crack in Dissimilar AnisotropicMaterials (이방성 이종재료의 접합계면 균열에 대한 응력확대계수 결정에 대한 연구)

  • 이갑래;조상봉;최용식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
    • /
    • v.15 no.3
    • /
    • pp.887-897
    • /
    • 1991
  • 본 연구에서는 이와 같은 배경에서, Fig. 1(f)와 같이 가장 일반적인 이방성 재료가 접합된 경우의 응력확대계수를 명확히 정의하고, 수치해석법으로 구할 수 있는 외삽식을 제안한다. 또한, 탄성문제의 수치해석 방법으로 적은 요소의 분할로써 고 정밀도의 수치해석 결과를 얻을 수 있는 경계요소법(boundary element method:BEM), 특히 저자들이 개발한 복합재료에 대한 2차원 경계요소법 프로그램을 이용하여 이방성 이종재료 접합계면 균열의 응력확대계수를 해석하고, 복합재료내의 섬유방향에 대한 접합계면 균열의 정성적 거동을 고찰하고자 한다.

The Curved Interfacial Crack Analysis between Foam and Composite Materials under Anti-plane Shear Force (반평면 전단하중력하에서 곡면형상 접합면을 가지는 폼과 복합재료 접합부의 계면크랙에 관한 연구)

  • 박상현;전흥재
    • Composites Research
    • /
    • v.13 no.4
    • /
    • pp.67-74
    • /
    • 2000
  • The general solution of the anti-plane shear problem for the curved interfacial crack between viscoelastic foam and composites was investigated with the complex variable displacement function. Kelvin-Maxwell three parameter model is used to present viscoelasticity and the Laplace transform was applied to treat the viscoelastic characteristics of foam in the analysis. The stress intensity factor near the interfacial crack tip was predicted by considering both anisotropic and viscoelastic properties of two different materials. The results showed that the stress intensity factor increased with increasing the curvature of the curved interfacial crack and it also increased and eventually converged to a specific value with increasing time. The stress intensity factor increased with increasing the ratio of stiffness coefficients between foam and composites and the effect of fiber orientation on the stress intensity factor decreased with increasing the ratio of stiffness coefficients between foam and composites.

  • PDF

An Evaluation of Slip Coefficient in High Strength Bolt Joint using Zn/Al Metal Spray Corrosion Resistance Method (Zn/Al 금속용사 방식공법을 적용한 고력볼트 접합부의 미끄럼계수 평가)

  • Kim, Tae-Soo;Lee, Han-Seung;Tae, Sung-Ho;Ahn, Hyun-Jin;Oh, Sang-Hoon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
    • /
    • v.11 no.5
    • /
    • pp.114-122
    • /
    • 2007
  • In high strength bolted joints, the corrosion of base material causes the reduction of slip resistance of the joints. In this study, tensile tests on slip-critical joints utilizing Zn/Al metal spraying corrosion resistance method were carried out in order to prevent the corrosion and meet the required mechanical characteristics of joints. In addition, slip coefficient and surface roughness were calculated. The key parameters were surface finishing condition and thickness of coating with the identical geometry in all specimens. From the results, it is found that the slip coefficient of the joints with coated finish after sand blast treatment as well as those of non-coated joints with only sand blast treatment were similar or superior to 0.45, which is a specification criteria of slip coefficient in friction-typed joints.

Out-of-Plane Effective Length Factor of X-Bracing System (X-브레이싱의 면외 유효 좌굴길이 계수)

  • Moon, Ji Ho;Yoon, Ki Yong;Lee, Hak Eun
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.19 no.1
    • /
    • pp.129-137
    • /
    • 2007
  • In this study, the elastic out-of-plane buckling load and the effective length factor of X-bracing systems were studied. Points of the intersection of diagonals were modeled as a rigid connection or a pinned connection depending on the connection method of diagonals. The boundary condition of the intersection influences the buckling load of X-bracing systems. For each boundary condition of the intersection, effective out-of-plane length factors of X-bracing systems were derived as a function of the length ratio of tension and compression diagonals $L_P$/$L_T$, the applied force ratio of tension and compression diagonals T/P, and the Euler buckling load ratio of tension and compression diagonals $P_{ET}$/$P_{EP}$. The proposed effective out-of-plane length factors of X-bracing systems were compared with the results of previous researchers and those of the finite element analysis and their properties were verified. Finally, the effects of the boundary condition of the intersection on the out-of-plane buckling load of X-bracing systems were investigated.

Pushover Analysis of a Five-Story Steel Framed Structure Considering Beam-to-Column Connection (보-기둥 접합부를 고려한 5층 철골골조구조물의 비탄성 정적해석)

  • Kang, Suk-Bong;Lee, Jae-Hwan
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.22 no.2
    • /
    • pp.129-137
    • /
    • 2010
  • In this study, a five-story steel frame was designed in accordance with KBC2005 to evaluate the effect of the beam-column connection on the structural behavior. The connections were designed as a fully rigid connection and as a semirigid connection. A fiber model was utilized to describe the moment-curvature relationship of the steel beam and column, and a three-parameter power model was adopted for the moment-rotation angle of the semirigid connection. To evaluate the effects of higher modes on structural behavior, the structure was subjected to a KBC2005-equivalent lateral load and lateral loads considering higher modes. The structure was idealized as a separate 2D frame and as a connected 2D frame. The pushover analysis of 2D frames for the lateral load yielded the top displacement-base shear force, design coefficients such as overstrength factor, ductility ratio, and response modification coefficient, demanded ductility ratio for the semirigid connection,and distribution of plastic hinges. The sample structure showed a greater response modification coefficient than KBC2005, the higher modes were found to have few effects on the coefficient, and the lateral load of KBC2005 was found to be conservative. The TSD connection was estimated to secure economy and safety in the sample structure.

Rational Evaluation of Seismic Response Modification Factor of Steel Moment Frame Based on Available Connection Rotation Capacity (접합부 회전능력에 기초한 철골모멘트골조의 반응수정계수 산정법)

  • Lee, Cheol-Ho;Kim, Geon-Woo;Song, Jin-Gyu
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
    • /
    • v.11 no.2 s.54
    • /
    • pp.11-17
    • /
    • 2007
  • In current seismic design practice, the response modification factor (R-factor) is used as a factor to reduce the elastic base shear demand to the design force level. As is well-known, the R-factor is a committee-consensus factor and, as such, highly qualitative and empirical. The relationship between the R-factor and the connection rotation capacity available in a particular structural system has remained a missing link. In this paper, a rational procedure to evaluate the R-factor is proposed. To this end, the relationship between the available connection rotation capacity and the R-factor is defined and quantified using nonlinear pushover analysis. An RRS steel frame designed according to IBC 2000 was used to illustrate and verify the proposed procedure. Nonlinear time history analysis results indicated that the R-factor definition proposed in this study is generally conservative from design perspective.