• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.509-512
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• 2009

본 논문에서는 KBC(Korean Building Code)와 IBC(International Building Code)의 풍하중 기준의 비교 분석을 통하여, BIM 프로세스 기반의 구조해석 및 설계 프로그램에서 풍하중 산정 시 국내 건축구조설계기준(KBC)을 적용하기 위한 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 현재 BIM 기반 구조해석 및 설계 프로그램 중에는 한국구조설계기준(KBC)에 부합하는 풍하중 산정이 가능한 프로그램이 존재하지 않는다. 구조설계 기준에서 특히 풍하중 산정 방법은 기준 및 지역에 따른 산정 방법에 차이가 있기 때문에, 구조설계의 안전성을 높이고 한국 실정에 맞는 건축물의 설계를 위해서 KBC 기준의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 IBC와 KBC 내의 풍하중 산정 방법의 차이점을 비교 분석하고, 실제 사례연구를 통하여 풍하중 산정의 차이를 확인한다. KBC 기준 풍하중 산정 결과를 구조해석 및 설계 프로그램에 적용하기 위한 방법으로써 외부 프로그램을 활용하며 외부 프로그램에서 산정한 풍하중을 다시 구조해석 및 설계 프로그램 상에 입력하여 구조해석을 수행함으로써 KBC 기준 풍하중의 적용을 통한 한국형 BIM 구조해석 및 설계의 방안을 제시한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.203-211
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• 2016

국내의 플랜트 탱크 설계를 위한 풍하중 기준은 KS B 6283 액체 저장 탱크의 내풍압 및 내진에 대한 설계 요건 등 여러기준에 제시되어 있으나, 그 내용이 서로 다르고 연관성도 없으며 실제의 풍하중을 반영하고 있는지 명확하지 않다. 국내 풍하중 기준의 정당성을 평가하고 적합한 풍하중 기준을 제안하기 위해 외국의 저장 탱크 설계를 위한 대표적 기준인 API 650, ASCE 7-10, EN 1991-1-4의 풍하중 기준 들과 비교분석하였다. 풍동 실험이 수행되어 보고된 논문에 적용된 탱크 제원을 적용하여 기본적으로 각 기준에 의한 압력계수 Cp값을 산정해 비교하고, 탱크 지붕 높이와 지름 비(f/d) 및 탱크 깊이 및 지름 비(h/d)를 변수로 한 각 기준에 의한 풍하중 좌굴해석을 수행하였다. 결과를 분석 종합하여 실제 풍하중에 의한 좌굴 거동을 반영하면서도 설계 시 쉽게 적용할 수 있는 풍하중 기준을 제안 하였다.

• 지질공학
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• 제19권4호
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• pp.441-457
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• 2009

본 연구는 국내 외의 사질지반에 시공된 타입말뚝에 대해 파괴가 현저하게 나타날 때까지 재하한 정재하시험 실측값을 이용하여 극한하중 항복하중 침하량기준의 각각 판정법으로 극한하중을 추정하였다. 추정된 극한하중을 실측된 파괴하중으로 정규화하고 말뚝특성에 따라 판정법별 비교 분석 하였다. 또한 극한하중 추정시 적합한 판정법을 검토하고 허용하중 결정시 안전율을 재평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 극한하중 판정법으로 구한 극한하중은 Chin 방법에 의해 해석된 값이 실측값 보다 과대평가하는 경향을 나타냈으며 B. Hansen 80%기준과 Stability Plot 방법이 실측치와 거의 일치하여 가장 신뢰성이 있는 방법으로 판단되었다. 허용하중 산정시 극한하중 판정법에 의해 구한 파괴하중에 적용해야 할 안전율을 구조물기초설계기준에 적용된 안전율을 기준으로 환산하면 B. Hansen 90% 방법을 제외하고 3.0보다 큰 값이 적용되어야 할 것으로 판단되었으며 항복하중 판정법들의 경우 기준안전율 2.0보다 큰 값이 적용되어야 할 것으로 판단되었다. 침하량 기준에 의해 구한 하중에 적용해야 할 안전율을 극한하중에 대한 안전율 3.0을 기준으로 환산해 보면, 전침하량 기준 및 순침하량 기준은 3.0보다 작은 값이 적용되어야 할 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.67-76
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• 1992

본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장구조체의 제한교통하중 산정과정을 제안하였다. 제한교통하중은 아스팔트 콘크리트 포장구조체의 파괴기준이 되는 노상상단의 연직변형율과 아스팔트 안정처리 기층 최하단에서의 인장변형용을 포장구조체 모델에 따른 바퀴의 영향선을 고려하여 산정한 후 포장 구조체의 변형율과 축하중과의 관계에 설계한계치를 적용하여 산정한다. 본 연구에서는 우리나라 고속도로중 경부선, 경인선, 영동선 확장구간 모델의 제한교통하중을 산정하기 위하여 바퀴의 영향선을 고려하여 변형율을 산정하였다. 제한교통하중의 기준은 세계 여러 관계기관에서 제안한 파괴기준식으로부터 설계한계치를 산정하여 이용하였다. 축구성(단축, 탄뎀축, 트라이뎀축)에 따른 제한교통하중을 분석한 결과 제한교통하중은 포장구조체의 두께와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 탄뎀축과 트라이뎀축의 제한교통하중은 단축의 제한교통하중에 축 수를 곱하여 구한 값과 유사함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 제한교통하중을 단축기준의 제한교통하중으로 제안하였다. 단축기준의 제한교통하중은 우리나라 고속도로중 경부선, 경인선, 영동선 확장구간을 대상으로 해석한 결과, 인장변형율에 의한 제한교통하중이 연직변형율에 의한 제한교통하중보다 포장구조체에 미치는 영향이 더 큼을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.409_411
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• 2009

국내의 송전선 지지물 설계는 전기설비기술기준과 한국전력공사 송전설계기준에 근거하여 적용되며, 철탑하중에 큰 비중을 갖는 풍하중기준은 1985년 기상청의 풍속 데이터를 반영하여 1987년경에 제정된 지침을 지금까지 적용하고 있다. 당시 제정된 설계기준에서는 지역별 풍속 차이에 따라 I, II, III, 지역 및 울릉도로 구분하여 차등 적용하는 설계개념으로 주변여건을 고려하지 않고 동일한 지역내에 위치하고 있는 송전지지물의 경우에는 동일한 풍하중을 적용하는 방식이다. 최근 해외 철탑설계기준과 국내 건축물 설계기준에서는 전산기술의 발달로 국부적인 지형영향을 고려하여 철탑별로 개별적인 풍하중을 산정하는 방식을 채택하고 있다. 본 논문에서는 상용 송전선로 설계가 진행되고 있는 군산-새만금 예정 경과지 가운데 지형조건을 고려한 풍속할증이 요구되는 개소에 대한 설계 풍하중 검토사례를 소개한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.55-66
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• 1991

본 논문에서는 교량의 합리적인 설계하중결정과 설계기준을 유도하기 위한 연구를 수행하였다. 현행의 설계기준은 하중과 부재저항의 불확실성을 합리적으로 고려하지 못하고 있어 교량의 지간길이에 따라 안전도 수준이 서로 다르게 나타나고 있다. 따라서, 본 논문에서는 교량의 일반적인 지간길이에 따라 일정한 안전도수준을 갖을 수 있는 교량의 합리적인 설계하중과 설계기준을 유도하여 제시하였다. 본 연구에서 제시한 설계하중은 우리나라 도로상의 실제 통행차량 조사자료에 근거하였으며, 이에 따른 설계기준도 진보된 개념의 하중-저항계수형식으로 유도하였다. 또한, 통행량증가에 따른 영향을 고려하기 위하여 통행량에 따른 활하중계수를 유도하였다. 본 논문에서 유도된 설계하중과 설계기준은 교량의 지간길이에 따라 일정한 안전도로수준을 나타내고 있으며, 활하중 증가에 따른 영향을 합리적으로 고려하고 있어 앞으로 우리나라 도로설계기준에 유용한 자료를 제공할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.221-228
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• 2004

본 연구에서는 현장 측정과 유한요소 해석을 이용하여 기존 아파트 바닥의 수직진동 성능 평가를 수행하였다. 평가에 사용된 기준은 ATC-1(1999) 기준과 AISC-11(1997) 기준, 그리고 일본건축학회 기준(1991)이며, 우리나라 사람의 감성을 고려하기 위해 선행연구에서 수행된 인지실험으로 제안된 인지곡선(2003)을 함께 사용하였다. 뒤꿈치 충격하중(heel drop)과 보행하중(walking)을 이용한 현장 측정으로 바닥판의 동특성을 파악하고 최대가속도값을 측정하여 이를 기준과 비교하였다. 대상 바닥판의 동특성은 고유진동수가 17Hz~22Hz이고, 감쇠비는 3~4%이다. 수직진동 성능 평가에 앞서 현행 기준의 최소두께 기준과 대상 바닥판의 두께를 비교 검토한 결과 기준의 최소값은 만족하나, 단부 슬래브에 대한 10% 증대 항목을 적용하면 만족하지 않았다. 대상 바닥의 보행하중에 대한 최대가속도값은 모두 ATC-1(1999) 및 AISC-11(1997) 기준과 일본건축학회 기준(1991)을 만족하지 못하였고, 뒤꿈치 충격하중에 대한 최대가속도값은 64RC-L만 일본건축학회 기준(1991)의 제한값에 근접하며 만족하였다. 우리나라 사람의 감성이 고려된 인지곡선(2003)과의 비교 결과 보행하중과 뒤꿈치 충격하중에 대한 대상 바닥판의 최대가속도값은 모두 '약하게 인지' 수준과 '인지하지 못함' 수준에 사이에 분포하고 있어, '인지하지 못함'을 인지의 하한선으로 본다면 대상 바닥판에서는 모두 진동을 인지하게 된다. 또한 유한요소 해석으로 구한 1KN의 정적 집중하중에 대한 처짐은 모두 1mm 미만으로 10Hz 이상의 고유진동수를 갖는 바닥판에 대하여 고려하도록 하는 ATC-1(1999) 및 AISC-11(1997)의 최소 강성 기준은 만족함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1261-1270
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• 2013

현행 국내 1등교 활하중 설계기준은 DB-24하중과 DL-24하중을 적용하고 있다. 특히 45m 이상의 장경간 교량에서는 DB-24하중보다 DL-24 하중에 의한 전단력, 모멘트가 지배적인 것으로 나타나 대부분 DL-24하중을 적용하여 설계하고 있다. 그러나 실제 교량에서트럭하중은 한 점에 머무르며 작용하지 않고 교량 위를 종방향으로 이동하며 작용하므로, 이러한 이동 효과를 고려하여 이동트럭하중(ML-24)을 정의하여 DL-24하중과 비교한 결과, DL-24하중은 50m 경간을 기준으로 이동트럭 하중(ML-24)에 의한 전단력을 전 구간에서 만족시키지 못하였고, 모멘트의 경우도 일부구간에서 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 이에 본 논문에서는 경간 50m를 기준으로 현재 DL-24하중을 구성하는 하중 인자를 조정하여 새로운 활하중 모델인 RL-24하중을 제시하였으며, 이를 경간 45~60m 단순교에 적용시켜 검토한 결과, 실제 작용 하중과 유사한 ML-24하중에 의해 교량에 작용하는 모멘트와 전단력을 모두 만족하였으며, 특히 문제점으로 발견되었던 부재 중앙과 부재 단부에서의 전단력 비율이 일정하게 유지되는 결과를 얻었다. 또한 국내의 활하중 모델들과의 비교를 통하여 RL-24하중 조정안의 적절성과 그 적용성을 검토하였다. 본 연구에서는 최근 연구개발과 실용화가 활발한 60m 경간급의 1등급 교량에 대하여 실제 트럭의 이동 효과를 고려하여 모멘트와 전단력에 대하여 합리적인 설계가 이루어질 수 있도록 새로운 설계기준을 제시하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.81-88
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• 2009

매년 발생하는 태풍이나 강풍에 의해 저층건물의 피해가 증가하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 편지붕에 대한 높이변화에 따른 위치별 풍압계수 분포와 하중부담면적 변화에 따른 풍압계수의 평가를 통하여 현재 풍하중기준과 비교해보고자 한다. 편지붕의 위치별 특징을 알아보기 위해 6개 영역으로 나누어서 분석을 하였으며 지붕에서 각도가 높은(high)모서리 (HC)가 낮은 (low)모서리(LC) 보다 25%정도 크게 나타나고 있었다. AIK하중기준과 위치별 리크 외압계수 분포가 동일한 양상으로 나타나고 있지만 실험결과 HC 영역의 경우 하중기준보다 40%정도 작은 값을, LC영역의 경우 하중기준보다 37%정도 큰 값을 나타내고 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.495-501
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• 2011

2007년 개정된 콘크리트구조설계기준에서 제시하고 있는 강도설계법의 하중 조합은 ACI 318-05 기준의 하중저항계수설계법(LRFD)을 참고하여 작성된 것이다. LRFD는 하중계수와 저항계수의 조합으로 이루어져 있고, 이 계수들의 선정은 대상 파괴 모드에 대하여 미리 규정된 파괴 확률 또는 신뢰도 지수의 수준에 부합하여야한다. 이 때 하중계수 및 저항계수의 결정은 대상 구조물의 지역적 및 시대적 특성을 반영할 수 있는 통계 자료에 기초한 구조 신뢰성 이론에 따라 이루어져야 한다. 그러나 현재 우리나라의 설계기준은 통계자료의 많은 부분을 외국의 연구 결과에 의존하고 있는 실정이다. 이를 개선하기 위하여 이 연구에서는 지금까지 국내에서 연구된 자료에 기초하여 현행 콘크리트 구조설계기준의 안전 수준을 분석하고 이에 따른 합리적인 목표 신뢰도 지수를 결정하였으며, 이를 바탕으로 국내 현실에 적합한 저항계수(강도감소계수)를 제안하였다. 이 연구의 결과는 향후 우리나라의 고유한 저항계수 및 하중계수를 개정할 때 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.