• 제목/요약/키워드: Deck plate

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매크로 요소를 사용한 판형교 바닥판의 휨거동 해석 (A Study on the Flexural Behavior of Plate Girder Bridge Decks Using a Macro-Element)

  • 최진유;양기재;박남회;강영종
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.13-24
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    • 2000
  • 교량 바닥판 설계에 대한 현 시방규정은 바닥판 슬래브가 처짐이 구속된 거더에 연속 지지되어 있다고 가정하므로, 바닥판 지간 중앙의 정모멘트와 거더 상단에 발생하는 부모멘트의 크기가 같은 것으로 간주하고 있다. 그러나 바닥판에 발생하는 휨모멘트는 거더의 처짐에 의해서 많은 영향을 받고 있으며, 거더의 처짐을 고려치 않는 현 시방규정에 의해 설계된 바닥판은 상부철근의 부식으로 인한 내구성 저하와 유지보수 비용 증가 등의 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구에서는 매크로 요소를 이용해 거더의 처짐 효과를 고려할 수 있는 해석법을 개발하였고, 이를 유한요소법을 통해 검증하였다. 또한, 이 해석법을 바탕으로 바닥판의 횡방향 휨모멘트에 영향을 미치는 여러 변수에 대한 분석을 수행하였다. 해석 결과, 바닥판의 지점부 모멘트는 거더의 간격뿐만 아니라 거더와 바닥판의 휨강성비 교량의 길이, 하중의 재하위치, 거더의 비틀림 강성, 가로보의 휨강성과 배치 간격 등에 많은 영향을 받고 있는 것을 알 수 있으며, 영향선을 이용해 최대하중 위치를 결정하여 몇 개의 예제교량을 대상으로 지점부의 설계모멘트를 계산해 본 결과, 현 시방규정이 다소 보수적인 값을 나타내고 있다.

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매립형 불완전 합성보의 휨 거동 예측 (Flexural Behavior of Encased Composite Beams with Partial Shear Interaction)

  • 허병욱;배규웅;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권6호통권73호
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    • pp.747-757
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    • 2004
  • 강-콘크리트 합성보에서 강과 콘크리트 사이의 불완전 합성거동은 완전 합성보에 비해서 처짐이 매우 증가하게 된다. 특히, 춤이 깊은 데크 및 속 빈 PC슬래브 등을 사용한 매립형 합성보의 경우, 자체의 형상에 기인하여 처짐에 매우 취약하다. 본 연구에서는 기존 연구에서 유도한 슬립효과를 고려한 처짐 계산법 및 실험으로부터 구한 하중-슬립 관계로부터 매립형 합성보의 전단부착응력 및 슬립에 의한 추가 처짐 값을 제시하였다. 매립형 합성보의 처짐에 미치는 슬립의 영향은 완전 합성보의 강성 값에 비해 약 30%정도 감소함을 알 수 있었다. 또한, 실험 및 예측 값의 비교결과, 6%내외의 오차로 비교적 좋은 결과를 나타내었다.

객체 지향 초기 선체 구조 설계 시스템 개발 (Development of an Object-Oriented Initial Hull Structural Design System)

  • 노명일;이규열
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.244-253
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    • 2005
  • In the initial ship design stage of shipyards, the hull form design, the basic design (compartment modeling and ship calculation), and the hull structural design are being performed by different systems. Thus, the problem on interfaces between these systems occurs. To solve this, we developed the hull form design system 'EzHULL' and the compartment modeling and ship calculation system 'EzCOM-PART' for developing finally an integrated ship design system. And, in this study, we present an object-oriented hull structural design .system 'EzSTRUCT', which is developed recently. A structural design in an initial design stage can be frequently changed, because the design is not firmly determined yet. Therefore, designers perform the simplified structural modeling with bigger structural parts (or objects) such as deck, longitudinal bulkhead, etc. in the initial design stage, and the detailed structural modeling with smaller structural parts such as plate, seam, slot, etc. in the detailed design stage. However, the existing hull structural CAD system used in a shipyard is not efficient in generating a 3D CAD model in the initial design stage, because it has difficulty in handling frequent changes in design. Therefore, designers initially draw 2D drawings in the initial design stage, and generate the 3D CAD model from these 2D drawings in the detailed design and production design stages. In this study, the hull structural design system, which can efficiently generate a 3D CAD model through rapid modeling at an initial design stage, was developed in this study To evaluate the applicability of the developed system, we applied it to hull structural modeling of various ships such as a VLCC, a bulk carrier, etc. As a result, it could efficiently generate a 3D CAD model of a hull structure.

강바닥판의 스캘럽·다이아프램 설치 유무에 따른 교차부·컷아웃부 응력집중 (Stress Concentration at Connection and Cut-Out Parts according to Existence of Scallop and Diaphragms on Orthotropic Steel Decks)

  • 신재철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.289-299
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    • 2006
  • 강바닥판 교량은 비교적 얇은 강판을 서로 용접에 의해 연결한 구조물로서 많은 양의 용접을 피할 수 없다. 강바닥판의 횡리브복부판에서는 전단력과 비틀림 모멘트가 작용하는 동시에 종리브의 비틀림으로 인한 면내 면외 변형이 작용하기 때문에 종리브-횡리브 복부판-데크플레이트 교차부 및 횡리브복부판 컷아웃(슬릿)부에서 응력집중 현상이 두드러지게 발생하게 된다. 본 논문에서는 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서의 응력집중 현상 완화 및 피로성능 개선에 유리한 구조상세를 도출하고자 교차부에 스캘럽 유무 및 횡리브 복부판면과 일치되도록 종리브 내부에 설치하는 다이아프램의 설치 유무를 매개변수로 구조해석을 수행하였다. 다이아프램을 설치하는 동시에 교차부에 스캘럽을 두지 않을 경우 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서 최대응력 감소효과가 있음을 알 수 있었다. 따라서 교차부 및 컷아웃부에서의 응력집중 현상을 완화시켜 피로성능 개선에 기대효과가 있음을 알 수 있었다.

알미늄 선루선(船樓선)의 열응력분석(熱應力分布) (Notes on the Thermal Stresses for Aluminum Superstructures)

  • 박선영
    • 대한조선학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.33-45
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    • 1966
  • The effect of thermal stress on a ship's hull is not considered to be serious by most naval architects. Frequently, however, cracking of hulls has been reported which occurred at sea while there were no external forces except the heat from the sun. Detailed investigations have been made of these reports and it has been reliably determined that the damage was initiated by solar heating. The author is not interested in all steel ship or in the applicability and validity of the formular itself, as it has already been proven by the experiments such as S.S. Boulder Victory. The author therefore proceeds directly to calculate the stress distribution on he hull and superstructure of the prototype model ship. These calculations are based on the experimental nonsymetrical temperature gradient data taken earlier on the Boulder Victory. The calculations were made principally to determine the extent of stresses which occurred on an all-steel ship in one case and secondly, those that occurred on a ship with a steel hull and an aluminum superstructure. From the calculations, the author expected the stress distribution of the two case would show distinctly different aspects, but the acquired results were very similar. Generally, at the point of junction of the steel hull and aluminum superstructure sharp peak stresses appeared. At the juncture of the superstructure and the main deck the ship with the aluminum superstructure registered almost 1000 psi more stress than did the ship with the all-steel construction. In the view of these findings, the author recommends to ship designers that pay particular attention to the point of junction of steel and aluminum plate. The author has proven that it is extremely important that a greater safety factor be used at the aluminum-steel junction point than at any other point. Although thermal effects cause high juncture-point stresses in all-steel ships, they are not nearly as critical as in ship constructed of two or more metals.

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압연형강(H형강) 거더교의 가로보가 활하중 횡분배에 미치는 영향 (Effect of Cross Beams on Live Load Distribution in Rolled H-beam Bridges)

  • 윤동용;은성운
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.535-542
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    • 2006
  • 본 논문에서는 압연형강(H형강)을 이용한 강합성 교량에 대한 3차원 유한요소 해석을 실시하여, 가로보가 활하중 횡 분배에 미치는영향에 대해 검토하였다. 고려된 주요 변수는 주형과 가로보의 단면2차모멘트비, 가로보의 설치 여부, 가로보의 개수 등이다. 유한요소 해석을 통한 활하중 횡분배 계수와 함께 관용적인 격자해석에 의한 활하중 횡분배 계수도 비교하였다. 분석결과에서 가로보는 활 하중 횡분배에 별다른 영향을 미치지 못하며, 콘크리트 바닥판이 활하중 횡분배에는 가장 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 따라서 활하중 횡분배를 목적으로 설치하는 가로보는 제거가 가능한 것으로 판단된다.

진동대 모형실험을 이용한 경사말뚝의 동적 거동 분석과 내진성능 향상을 위한 보강기법 개발 (Dynamic Behaviors of Behavior Piles and Countermeasures to Improve Their Seismic Performance Using Shaking Table Tests)

  • 황재익;이용재;한진태;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.105-111
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    • 2005
  • 본 연구에서는 경사말뚝과 수직말뚝의 정적/동적 거동을 분석하고, 경사말뚝의 내진성능을 향상시키기 위한 보강방법을 제안하기 위하여 진동대 모형시험을 수행하였다. 첫 번째로 정적 횡방향 재하시험을 수행하여 정적 횡방향 하중을 받는 경사말뚝과 수직말뚝의 거동을 비교분석하였으며, 두 번째로 진동대 모형실험을 수행하여 말뚝머리에서 발생하는 축력과 침모멘트를 분석하여 지진하중에 대한 경사말뚝의 취약성을 확인하였다. 마지막으로 지진시 경사말뚝의 내진성능을 향상시킬 수 있는 보강기법을 제안하고 진동대 모형실험을 통하여 그 유효성을 확인하였다. 본 연구에서 경사말뚝의 내진 보강기법으로 말뚝머리와 상부갑판을 연결할 때 고정연결 대신 연성이 큰 고무와 힌지를 이용한 연결조건을 제안하였으며, 경사말뚝의 경사각이 수직 대 수평비가8:3 일 때 지진하중에 의해 경사말뚝에서 최소의 부재력이 발생하는 것을 확인하였다.

효율적 모우드시험을 위한 가진점과 응답측정점의 결정 (Determination of Excitation and Response Measurement Points for an Efficient Modal Testing)

  • 박종필;김광준;박영진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.1643-1653
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    • 1992
  • 본 연구에서는 해석적 모우드해석 결과인 모우드 형상벡터를 이용하여 효과적 인 가진점과 응답측정점을 선정하는 기존의 두 방법에 대해 간략히 기술하고 비교검토 하고자 하였다. 첫번째 방법은 주파수응답함수에서 관심있는 모우드의 공진피크치와 관련있는 모우드상수를 이용하는 것이고, 두번째 방법은 계의 관심있는 모우드에 대한 동적 특성을 가장 잘 나타낼 수 있도록 특이치분해(singular value decomposition) 기 법을 적용함으로써 계의 대표자유도(master degree of freedom) 지점들을 선저하는 것 이다.우선 단순한 계인 외팔보아 알루미늄평판에 대해 두 방법을 적용함으로써 비 교검토하였고, 이 결과로부터 두번째 방법의 우수성을 확인할 수 있었다. 이에 따라 보다 복잡한 형상을 갖는 승용차의 부분구조물인 조향휠고정대 (deck cross member : DCM)에 대해서 두번째 방법을 이용하여 모우드 시험을 수행하고 그 결과에 대하여 논 하였다.

단경간 2-거더교의 여유도 평가 실험-수평브레이싱의 효과 (An Experiment on Redundancy in Simple Span Two-Girder Bridge - Effects of Lateral Bracing)

  • 박용명;조움돋이;황민오;이대용;윤태양
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.271-280
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    • 2007
  • 본 연구에서는 단재하경로 구조로 인식되는 2-거더교에서 한 개 거더의 손상 시 여유도를 평가하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험변수는 하부 수평브레이싱으로 하여 하부 수평브레이싱이 설치된 경우와 설치되지 않은 경우의 단경간 1/5 모형 시험체 2개를 제작하였다. 먼저 균열이 없는 정상상태 시험체에 대해서 탄성범위 내에서 재하실험을 수행하였으며, 이후 지간 중앙부의 한 개 거더에 인위적인 손상을 가한 후 종국상태에 이르기까지 재하 실험을 수행하였다. 실험으로부터 정상상태의 교량에서도 수평브레이싱은 하중 재분배 역할을 수행하였으며, 한 개 거더에 심각한 손상이 발생한 경우에는 가로보와 바닥판이 비균열 거더 측으로 하중 재분배 기능을 일부 수행하였으나, 특히 하부 수평브레이싱은 2-거더교의 손상 시 여유도 향상에 매우 중요한 기능을 하는 것으로 나타났다.

어선의 갑판실의 진동 해석법에 관한 연구 (A Study on the Vibration Analysis of a Deckhouse of Fishing Vessel)

  • 배동명
    • 수산해양기술연구
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    • 제27권3호
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    • pp.193-210
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    • 1991
  • For the deckhouse or superstructure, attention is directed to the reduction of vibration from a human susceptibility point of view. The two basic requirements for obtaining a low vibration level in the accommodation are to ensure that excitation forces from propeller and/or main engine are small and to avoid resonance excitation of the hull and superstructure. In recent years increased attention has been directed towards the problems of vibration and noise in deckhouse, which have caused major problems with regard to the environmental quality in the living quarters for crews. Accordingly, in this paper, the characteristic of the vibration of deckhouse of fishing boat, of which the length/height ratio is also relatively high, are studied systematically with regard to the shape and modelling of deckhouse based on finite element method of 1-dimensional, 2-dimensional and 3-dimensional model. This study is divided into 4-part. 1st part is the global deckhouse vibration, 2nd part is the local deckhouse vibration, 3rd part consists of the estimation for stiffness of foundational support and 4th part is the application to TUNA LONG LINER of 416 ton class. For the global vibration analysis, the severity of the vibration depends on the longitudinal shear and bending stiffness of the deckhouse, on the vertical deckhouse support(fore, aft and sides). However, even if the design is technically sound, vibration problems may arise due to vertical or longitudinal hull girder or afterbody resonances. Author applied the method of this study to the analysis of, deep-sea fishing vessel of G.T. 416 ton class with relatively low height and long deckhouse, and investigated the vibrational characteristic of the fishing vessel with earlier structural feature. According to this investigation, the vibration, response of above vessel was confirmed of which main hull and deckhouse behave as one body. It is at the bottom of vibrational trouble which a accommodation part of the fishing vessel is raised, that is the local vibration for side wall, fore-aft wall and deck plate of deckhouse rather than thief fect of fore-aft vibration of deckhouse for above fishing vessel. and the resonance of main hull, deckhouse and driving system such as the main engine, propeller in exciting source is mainly brought up as the trouble.

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