• 국제초고층학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.233-241
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• 2016

This paper describes the structural solution for the design of a 29-story high-rise tower, which features a large office space above the Kabukiza Theatre. Kabuki is a type of Japanese traditional drama, and Kabukiza is the home building of Kabuki. GINZA KABUKIZA is the fifth generation of the Kabukiza Theatre, the first of which was built in 1889. In order to support 23 stories of office space above the theater - featuring a large void in plan - two 13-meter-deep mega-trusses, spanning 38.4 meters, are installed at the fifth floor of the building. Steelwork is used as a primary material for the structure above-ground, and a hybrid response control system using a buckling-restrained brace and oil damper is adopted in order to achieve a high seismic performance. This paper also describes the erection process of installing hydraulic jacks directly above the mega-truss at column bases, in order to keep the structure above the truss level during construction. The temple architecture of the previous Kabukiza is carefully restored by incorporating contemporary light-weight materials supported by steelwork.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.289-298
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• 2015

CFT 구조는 각형이나 원형강관에 콘크리트가 충전된 구조로서, 강관은 콘크리트를 구속하고 콘크리트는 강관의 좌굴을 방지함으로써 부재의 강성 및 강도를 증가시킬 수 있다. 이에 본 연구는 관통 다이아프램 충전개구부 형상이 각형CFT 기둥-보 접합부의 내력에 미치는 영향을 실험을 통해 확인한 후, 유한요소해석을 수행하여 실험 결과와 비교 검증했다. 이로써 각형CFT 기둥-보 접합부의 내력은 관통 다이아프램의 개구부 면적이 같을 경우 그 형상에 크게 영향을 받지 않으며, 관통 다이아프램과 보 플랜지의 접합부분 형상 및 치수가 동일하면, 보에 발생한 휨응력이 다이아프램을 통해 기둥으로 전달되고 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권4호
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• pp.311-320
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• 2014

풍력터빈 블레이드는 바람의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치로써 풍력발전시스템의 출력성능, 에너지변환효율, 하중 및 동적 안정성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 주요부품으로 분류된다. 따라서 최적의 블레이드 설계결과를 얻기 위해서는 시스템 특성이 고려된 공력-구조 통합설계가 중요하며, 국제표준 또는 인증기관의 가이드라인에 따른 설계평가를 통해 구조건전성의 검증이 요구된다. 본 연구에서는 블레이드 설계 인증 시 요구되는 평가항목 및 판정기준에 대한 상세해설과, (사)한국선급의 인증기준에 따른 2 MW 급 블레이드(KR40.1b)에 대한 설계평가 결과를 제시하였다. 유한요소 해석에 의한 극한 강도, 좌굴 안정성, 한계 허용 팁 변형과 누적 손상 법에 의한 피로 강도 해석결과가 검토되었으며, KR40.1b 블레이드는 모든 평가항목에 대한 구조 건전성을 만족하는 것으로 확인되었다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.7-12
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• 2011

현재 강재와 콘크리트를 합성화 시키는 방법으로 대표적인 것이 스터드를 이용하는 것이다. 그러나 이 방법을 강합성 기둥에 적용할 경우에 용접량이 많아져 이로 인하여 강재의 성능이 변하여 국부좌굴로 유도될 가능성이 매우 크다. 외부가 구속된 CFT 부재나 내부 구속 중공 CFT 부재 그리고 내부가 강관으로 내부 구속 중공 RC 부재에 적용할 경우에 합성 거더에 비하여 강재와 콘크리트가 분리되려는 인발력 대신 슬립에 의한 분리현상이 더 크게 발생한다. 이렇기 때문에 스터드의 높이 보다는 콘크리트와 강재가 합성되는 면적을 넓혀주는 것이 더 필요하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 일정부분 강관에 용접을 하여 부착을 하고 ㄷ자 형으로 제작된 슬립앵커의 철근이 콘크리트 속에 삽입되어 강재와 콘크리트의 일체 거동성을 높였다. 이러한 방법의 경우에는 곡률을 가진 강구조물 등에 적용될 경우 큰 효과를 발휘할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 제안된 슬립앵커를 H빔에 설치를 하여 축하중을 가하는 Push-over Test를 통하여 거동 특성을 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.20-25
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• 2014

강구조 건축물의 기둥부재 내화성능은 접합부의 경계조건과 기둥부재의 길이에 따라 변화되지만, 내화성능 평가는 실험장비의 제약과 기술적 요인으로 인하여 힌지단과 3500 mm 길이 조건으로 이루어지고 있다. 그러나 실제 강구조물에 적용되는 기둥부재는 부지조건과 설계조건에 따라 다양한 경계조건과 길이의 변화를 가져올 수 있으며, 이에 대한 내화성능의 평가는 대상으로 고온 시의 재료특성과 해석적 이론을 바탕으로 고온 시 구조적 성능을 평가하여, 경계조건과 길이 변화에 따른 내화성능의 기본 자료를 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.58-68
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• 2014

횡방향철근은 기둥의 소성힌지구간에 충분한 구속효과, 축방향철근의 좌굴방지와 연성거동을 확보하기 위해 적용된다. 기둥에서 사각형 후프 띠철근과 보강 띠철근의 조립 및 배근방법은 시공이 까다롭고 많은 횡방향철근량이 요구된다. 본 논문에서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 장방형 단면과 플레어 기둥의 횡구속을 위한 장방형 후프 띠철근을 사용한 새로운 횡구속 방법이 제안되었다. 팔각 장방형 단면에 대한 실험적 연구는 플레어 기둥의 강축에 대해 수행되었다. 장방형 띠철근을 적용한 횡구속 방법은 만족할 만한 횡구속 성능을 나타내었다. 개발된 장방형 후프 띠철근 상세는 장방형 단면과 플레어 기둥의 시공성과 경제성을 향상시켜줄 수 있는 하나의 대안으로서 적용 가능한 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권1호
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• pp.107-122
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• 2020

Moment resisting stub columns (MRSCs) have increasingly adopted in special moment-resisting frame (SMF) systems in steel building structures, especially in Asian countries. The MRSCs typically provide a lower deformation capacity compared to shear-panel stub columns, a limited post-yield stiffness, and severe strength degradation as adopting slender webs. A new MRSC design with cored configuration, consisting of a core-segment and two side-segments using different steel grades, has been proposed in the study to improve the demerits mentioned above. Several full-scale components of the cored MRSC were experimentally investigated focusing on the hysteretic performance of plastic hinges at the ends. The effects of the depths of the core-segment and the adopted reduced column section details on the hysteretic behavior of the components were examined. The measured hysteretic responses verified that the cored MRSC enabled to provide early yielding, great ductility and energy dissipation, enhanced post-yield stiffness and limited strength degradation due to local buckling of flanges. A parametric study upon the dimensions of the cored MRSC was then conducted using numerical discrete model validated by the measured responses. Finally, a set of model equations were established based on the results of the parametric analysis to accurately estimate strength backbone curves of the cored MRSCs under increasing-amplitude cyclic loadings.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권2호
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• pp.201-208
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• 2009

최근 화석 연료가 고갈됨에 따라 대체 에너지 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 대체 에너지들 중 풍력 발전시스템은 바람의 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 시스템으로 매우 친환경적이기 때문에 다양하게 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서 500W급 소형 풍력 발전용 블레이드의 개발을 통해 외국에 비하여 상대적으로 풍속이 낮은 국내와 같은 지역에 적용할 수 있는 블레이드 설계를 수행하였다. 본 논문에서는 피로수명을 고려한 고효율 경량화 블레이드의 공력설계 및 구조설계 방법이 제안되었으며, 구조해석으로 선형 정적해석, 좌굴해석, 진동모드해석이 수행되었다. 이론적 해석 결과를 입증하기 위하여 구조 시험 및 공력 성능 시험 결과 비교적 잘 일치하며 설계 요구 조건을 만족함을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.483-492
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• 2007

최근 대형 장스팬 규모에 많이 적용되는 PEB 시스템은 휨모멘트의 크기에 따라 부재형상을 최적화 한 변단면부재를 사용함으로써 경제적인 경쟁력을 갖는 구조시스템이다. 그러나 PEB 시스템의 관련기술은 대부분 외국에서 수입된 것으로 구조거동에 관한 연구 및 국내 설계규준이 미비하다. 특히 PEB 시스템에서의 변단면부재(래프터)들은 비조밀단면(noncompact section) 또는 세장단면(slender section)을 갖는 경우가 많으므로 좌굴에 대한 영향을 많이 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 웨브의 판폭두께비, 스티프너 유무, 횡비지지길이 등을 변수로 하여 총 4개의 실대형 실험체를 제작 휨성능 실험을 수행하였다. 이에 대하여 세장한 웨브 변단면 부재의 구조 안정성을 실험적으로 평가하고 PEB 시스템의 설계를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권6호
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• pp.601-615
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• 2019

In cold-formed steel (CFS) structures, such as trusses, wall frames and columns, the use of back-to-back built-up CFS angle sections are becoming increasingly popular. In such an arrangement, intermediate fasteners are required at discrete points along the length, preventing the angle-sections from buckling independently. Limited research is available in the literature on the axial strength of back-to-back built-up CFS angle sections. The issue is addressed herein. This paper presents the results of 16 experimental tests, conducted on back-to-back built-up CFS screw fastened angle sections under axial compression. A nonlinear finite element model is then described, which includes material non-linearity, geometric imperfections and explicit modelling of the intermediate fasteners. The finite element model was validated against the experimental test results. The validated finite element model was then used for the purpose of a parametric study comprising 66 models. The effect of fastener spacing on axial strength was investigated. Four different cross-sections and two different thicknesses were analyzed in the parametric study, varying the slenderness ratio of the built-up columns from 20 to 120. Axial strengths obtained from the experimental tests and finite element analysis were used to assess the performance of the current design guidelines as per the Direct Strength Method (DSM); obtained comparison showed that the DSM is over-conservative by 13% on average. This paper has therefore proposed improved design rules for the DSM and verified their accuracy against the finite element and test results of back-to-back built-up CFS angle sections under axial compression.