• 제목/요약/키워드: 철골가새

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단조하중을 받는 철골구조물의 접합부 연성도에 관한 연구 (A Study on Connection Ductility of Steel Structures Subjected to Monotonic Loading)

  • 강석봉;김진형
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권4호통권47호
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    • pp.375-385
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    • 2000
  • 6층 비가새 및 20층 가새 철골구조물에서 기하 비선형, 재료 비선형, 접합부 비선형을 고려할 때 극한 횡하중에 대해 요구되는 접합부 연성도를 파악하였다. 재료 비선형을 고려하기 위하여 단면 모멘트-곡률 관계는 Fiber 모델을 이용하고 부재 강성행렬은 유연도 선형분포 해석모델을 이용하여 유도하였다. 강접합부를 반강접합부로 대체한 6층 구조물의 접합부 연성도는 강접합부인 경우 보다 적었고 20층 구조물에서 요구되는 반강접합부 연성도는 전단접합부의 경우와 거의 같고 강접합부는 전단접합부나 반강접합부에 비하여 큰 연성도가 필요하였다.

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국내 기존 학교건축물의 내진보강 후 비선형 거동특성 (Nonlinear Behavior of Seismic-Strengthened Domestic School Building)

  • 류승현;윤현도;김선우;이강석;김용철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.243-253
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    • 2011
  • 본 논문은 내진설계규정이 적용되지 않은 국내 철근콘크리트 학교 건물에 관한 해석적 연구이다. 일본의 내진진단과 비선형 정적 및 동적 해석을 통하여 대상 건축물의 내진 성능을 평가하였다. 일본의 내진진단 방법에 기초하여 철근 콘크리트 학교 건물의 부족한 내진 성능을 파악하였다. 또한, 횡하중을 받는 학교 건물의 내진거동이 해석적으로 평가되었다. 건축물의 내진 보강을 위하여 1,300kN의 내력을 받는 전단벽과 K형 가새골조가 사용되었다. 비선형 정적해석 결과, 보강에 의한 전단내력은 보강 전에 비하여 30%이상의 향상을 보이는 것으로 나타났으며, 전단벽 보강 시 최대 하중 이후에서 가새골조 보강에 비해 큰 강성저하를 나타내었다. 또한, 성능점 산정 결과에서 가새골조로 보강된 건축물이 전단벽으로 보강된 건축물에 비해 30% 이상의 변형능력을 보였다. 한편 비선형 동적해석의 시간이력해석 결과에서는 가새골조와 전단벽에 의해 보강된 건축물의 최대 변위가 보강량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구는 이 외에도 지진 지역에서의 건축물의 내진성능 향상을 위해 다양한 지반 조건과 지진파를 고려되어야 한다고 판단된다.

대각선 철골 중심가새골조의 지질동하에서의 동적불안정 거동 (Dynamic Instability of Diagonally Braced Steel Frames under Seismic Excitation)

  • 김정재;이철호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.288-295
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    • 2004
  • Concentrically braced steel frames are considered as being quite pone to soft-story response due to the degradation in brace compressive resistance after buckling under severe ground motions. When combined with the system P-Delta effects, collapse of the concentrically brsced frames by dynamic instability becomes highly probable. In this stidy, a new, relatively simple dynamic instability coefficient was proposed for diagonally braced steel flames by explicitly considering the strength degradation of the brace after buckling. Nonlinear dynamic analysis results showed that the dynamic instability coefficient proposed in this study predicted collapse limit state more consistently than the conventional one which ignores the strength degradation of the brace.

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역V형 철골 중심가새골조의 정적/동적 지퍼기둥.설계법 (Staticand Dynamic Design of Zipper Columns in Inverted V Braced Steel Frames)

  • 이철호;김정재
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.733-740
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    • 2006
  • Inverted V (or chevron) braced steel frames have been seen as being highly prone to soft story response once the compression brace buckles under earthquake loading. To salvage chevron braced frames. the concept of the zipper column was proposed many years ago such that the zipper column can redistribute the inelastic demand over the height of the building. However. rational design method for the zipper column has not been established yet. In this paper, a new dynamic design method for the zipper column was proposed by combining the refined physical braced model and modal pushover analysis. Inelastic dynamic analysis conducted on 6 story building model showed that the proposed method was more superior to the existing static design method and was very effective in improving seismic performance of chevron braced steel frames.

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지진하중을 받는 대각선 철골 중심가새골조의 동적 불안정 거동 (Dynamic Instability Behavior of Diagonally Braced Steel Frames under Seismic Excitation)

  • 이철호;김정재
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.129-136
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    • 2005
  • Concentrically braced steel frames are considered as being quite prone to soft-story response due to the degradation in brace compressive resistance after buckling under severe ground motions. When combined with the system P-Delta effects, collapse of the concentrically braced frames by dynamic instability becomes a highly probable. In this study, a new, relatively simple dynamic instability coefficient was proposed for diagonally braced steel frames by considering the strength degradation of the brace after buckling. Nonlinear dynamic analysis was conducted to check the robustness of the proposed index based on simulated ground motions. The analysis results showed that the dynamic instability index proposed predicts the collapse potential more consistently than the conventional one. Dynamic instability was triggered when the index value was close to 0.7.

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초탄성 형상기억합금을 이용한 원상 복원 X형 철골 가새 골조 (Recentering X-Braced Steel Frames Using Superelastic Shape Memory Alloy)

  • 이성주;김주우
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.109-119
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    • 2018
  • In this paper a systematic numerical analysis is performed to obtain the energy dissipation and re-centering capacities of diagonal steel braced frames subjected to cyclic loading. This diagonal steel bracing systems are fabricated with super-elastic SMA (Shape Memory Alloy) braces in order to develop a recentering seismic resistance system without residual deformation. The three-dimensional nonlinear finite element models are constructed to investigate the horizontal stiffness, drifts and failure modes of the re-centering bracing systems.

부재 이력모델을 응용한 연쇄붕괴프로그램 제안 - 선형정적해석 (Development of Progressive Collapse Analysis Program applying hysteresis model - Linear Static Analysis)

  • 김진구;박새로미;서영일
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.144-147
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    • 2011
  • 본 논문에서는 기존의 선형정적해석 절차를 변형하여 부재의 이력모델 응용을 통해 부재 파괴여부에 따라 힌지처리 및 재해석의 반복과정을 자동으로 수행하는 새로운 연쇄붕괴 프로그램을 제안하였다. 6m 4경간의 철근콘크리트 골조에 철골 가새를 보강 설치한 예제구조물에 대하여 최하층 기둥부재를 제거한 후 기존 해석법과 제안 해석법을 통해 선형정적해석을 수행하였고, 그 결과를 비교 분석하였다. 해석 결과, 두 절차 간 부재단위의 파괴여부 및 구조물 힌지 분포 경향의 동일함을 보여 해석의 신뢰성을 확보하였으며. 기존 해석법에 비해 수행단계의 시간이 매우 짧고 자동 반복해석으로 인한 오류의 가능성도 최소화 할 수 있음을 확인하였다.

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가새형 소성감쇠기가 설쳐된 철골건물의 거동분석 (Behavior of Steel Structures with Buckling-Restrained Braces)

  • 김진구;최현훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.200-207
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    • 2002
  • Energy dissipation capacity and earthquake responses of steel structures installed with unbonded braces(UB) were investigated. Nonlinear dynamic time history analyses were carried out to investigate the seismic response of multi-story model structures with UB having various size and strength. Various techniques were applied to determine proper story-wise distribution of UB in multi-story structures. The analysis results show that the maximum displacements of structures generally decrease as the stiffness of UB increases. However there are cases that the maximum displacement and accumulated damage increases as the stiffness of UB increases, which needs to be checked before deciding proper amount of UB.

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철골 시스템보강의 가새 형태에 따른 학교건축물의 내진성능특성 분석 (Analysis of Seismic Performance Characteristics for School Buildings on the Bracing Configuration of Steel Frame System Reinforcement)

  • 김호수;김소연
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.59-69
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    • 2023
  • Recently, the occurrence frequency of earthquake has increased in Korea, and the interests for seismic reinforcement of existing school buildings have been raised. To this end, the seismic performance evaluations for school buildings that did not accomplish the seismic design are required. In particular, this study checks the eigenvalue analysis, pushover curves, maximum base shears, performance points and story drift ratios, and then analyzes the seismic performance characteristics according to bracing configuration of steel frame system reinforcement. Also, this study presents the practical field application methods through the comparison of analysis results for the seismic performance characteristics.

분산 복합유전알고리즘을 이용한 구조최적화 (Distributed Hybrid Genetic Algorithms for Structural Optimization)

  • 우병헌;박효선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.407-417
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    • 2003
  • 최근 구조최적화분야에서 활발하게 사용되고 있는 유전알고리즘은 해집단을 운용하기 때문에, 많은 반복수와 적응도 평가를 위하여 해집단의 수에 해당하는 구조해석을 필요로 하며, 또한 교배율과 돌연변이율 등의 파라미터에 따라 알고리즘의 성능이 변화하므로 문제에, 따라 적합한 파라미터 설정이 필요한 근본적인 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 기존 유전알고리즘의 단점을 극복할 수 있는 복합유전알고리즘을 마이크로유전알고리즘과 단순유전알고리즘을 결합한 형식으로 그리고, 최적화에 요구되는 연산을 다수의 개인용 컴퓨터에서 동시에 분산하여 수행할 수 있는 고성능 분산 복합유전알고리즘으로 개발하였다. 개발된 알고리즘은 철골 가새골조 구조물의 최소중량설계에 적용하여 그 성능을 평가하였다.