• 제목/요약/키워드: Geodesic Dome

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목재를 이용한 단층 지오데식 돔의 불안정 거동과 임계좌굴하중 (Unstable Behavior and Critical Buckling Load of a Single-Layer Dome using the Timber Elements)

  • 홍석호;하현주;손수덕;이승재
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.19-28
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    • 2023
  • Timber structures are susceptible to moisture, contamination, and pest infestation, which can compromise their integrity and pose a significant fire hazard. Despite these drawbacks, timber's lightweight properties, eco-friendliness, and alignment with current architectural trends emphasizing sustainability make it an attractive option for construction. Moreover, timber structures offer economic benefits and provide a natural aesthetic that regulates building temperature and humidity. In recent years, timber domes have gained popularity due to their high recyclability, lightness, and improved fire resistance. Researchers are exploring hybrid timber and steel domes to enhance stability and rigidity. However, shallow dome structures still face challenges related to structural instability. This study investigates stability problems associated with timber domes, the behavior of timber and steel hybrid domes, and the impact of timber member positioning on dome stability and critical load levels. The paper analyzes unstable buckling in single-layer lattice domes using an incremental analysis method. The critical buckling load of the domes is examined based on the arrangement of timber members in the inclined and horizontal directions. The analysis shows that nodal snapping is observed in the case of a concentrated load, whereas snap-back is also observed in the case of a uniform load. Furthermore, the use of inclined timber and horizontal steel members in the lattice dome design provides adequate stability.

집성재건축의 자재특성과 구조디자인 연구 -지붕구조를 중심으로- (A Studyof Materials and Structural Designs in the Glulam Architecture -Focusing in the Roof Structure-)

  • 김란기
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제13호
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    • pp.203-215
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    • 1997
  • This Study typed the roof-design in analysis of structural design of the glulam architecture, developed worldwidely, nowaday. For this, it is studied the characters of glulam as the history of glulam architectures, manufacture of glulam, shapes and section of glulam, fireproof and combution of glulam. And it is studied roof-design according to structural type of glulam roof-structure. Conclusively, types of glulam roof design typied as 1)the Simple Beam str., 2)the Multi-Joints continous Beam str. 3)the Hinge str. 4)the Rahmen str. 5)the Archi str. 6)the Grid str. 7)etc str. (Folded-plate str., Radial str., Cylinder Shell str., Ring Dome str., Geodesic Dome str., Conic Coloid Shell str., H.P Shell str. Cantilever Shell str.)

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고충진 압출성형 합성목재를 이용한 모듈러 돔의 구조모델링에 관한 연구 (A Study of Modular Dome Structural Modeling with Highly Filled Extrusion Wood-Plastic Composite Member)

  • 손수덕;곽의신;이승재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.76-83
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 고충진 합성목재를 이용하여 친환경 모듈러 돔 구조시스템을 개발하고 부재와 절점을 모듈화하여 실제 구조체을 제작하는 것이다. 기존의 합성목재에 비해 높은 70% 목분함량 합성목재를 돔 구조모델의 부재로 이용하였고, 정이십면체 기반 지오데직 돔의 기하학적 특성을 분석하여 절점과 부재를 모듈화 하였다. 돔의 제작을 위한 모듈화와 실제 구조물의 제작과정의 연구결과로부터 6가지 절점과 3개의 부재종류의 모듈러 돔에 대한 적용성을 검토할 수 있었다. 또한 해석결과에서 최저차 좌굴모드는 경계부의 절점에서 절점좌굴이 예상되었다.

스포테인먼트를 위한 스마트 바이크 스튜디오 설계 (Design of Smart Bike Studio for Sportainment)

  • 방그린;성보경;고일주
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.89-102
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    • 2017
  • 사회적으로 일상생활에서의 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 ICT기술을 스포츠에 적용시키려는 다양한 학문분야의 융합연구들이 진행되고 있다. 본 연구를 통해 지속적으로 균형을 유지해야 주행이 가능한 스마트 바이크를 개발하고, 이를 체험하기 위한 스튜디오 공간의 인터페이스를 설계하여 제안하고자 한다. 스튜디오는 체험을 위한 장치인 스마트 바이크와 1인용 콘텐츠의 몰입을 위한 지오데식 돔 스크린, 그리고 다양한 현실공간의 경치를 즐길 수 있도록 구현된 가상현실 콘텐츠로 구성되어져 있다. 스마트 바이크를 위한 1인용 체험공간에 최적화된 스튜디오의 설계 및 제작을 시도하였다는 점에서 의의가 있으며, 확장 가능성이 높은 인터페이스를 가지기 때문에 스포테인먼트를 위한 체험형 콘텐츠에 적용이 가능할 것으로 기대해 볼 수 있겠다.

TABU 알고리즘을 이용한 대공간 구조물의 최적설계 (Optimum Design of the Spatial Structures using the TABU Algorithm)

  • 조용원;이상주;한상을
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.273-280
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    • 2005
  • The design of structural engineering optimization is to minimize the cost. This problem has many objective functions formulating section and shape as a function of the included discrete variables. simulated annealing, genetic algerian and TABU algerian are searching methods for optimum values. The object of this reserch Is comparing the result of TABU algorithm, and verifying the efficiency of TABU algorithm in structural optimization design field. For the purpose, this study used a solid truss of 25 elements having 10 nodes, and size optimization for each constraint and load condition of Geodesic ome, and shape optimization of Cable Dome for verifying spatial structures by the application of TABU algorithm.

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TABU 알고리즘을 이용한 대공간 구조물의 최적설계 (Optimum Design of the Spatial Structures using the TABU Algorithm)

  • 조용원;이상주;한상을
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2005년도 춘계학술발표회 및 정기총회 2권1호(통권2호)
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    • pp.246-253
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    • 2005
  • The design of structural engineering optimization is to minimize the cost. This problem has many objective functions formulating section and shape as a function of the included discrete variables. simulated annealing, genetic algerian and TABU algorithm are searching methods for optimum values. The object of this reserch is comparing the result of TABU algorithm, and verifying the efficiency of TABU algorithm in structural optimization design field. For the purpose, this study used a solid truss of 25 elements having 10 nodes, and size optimization for each constraint and load condition of Geodesic one, and shape optimization of Cable Dome for verifying spatial structures by the application of TABU algorithm

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KSR-III 삼단 복합재 연소관의 구조 해석 및 변형률 측정 (Structural Analysis and Strain Monitoring of the Filament Wound Composite Motor Case used in KSR-III Rocket)

  • 박재성;김철웅;조인현;오승협;홍창선;김천곤
    • Composites Research
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    • 제14권6호
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    • pp.24-31
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    • 2001
  • 필라멘트 와인딩 연소관의 제작에 있어서 라이너 표면의 형상과 와인딩되는 섬유각도는 제작 공정상의 편의와 제작 후 구조물의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 두 개의 반구를 합친 험상의 라이너 위에 와인딩된 로켓 연소관의 유한 요소 해석을 수행하였다. 32개의 스트레인 게이지를 표면에 부탁한 후 수압실험을 실시하여 유만 요소 해석 과정을 검증하였고, 웨이퍼(wafer)를 통한 국부적 보강 방법에 대한 해석을 수행하였다. 파손에 따른 재료의 비선형 거동을 고려한 점진적 파손 해석을 통해 연소관의 과열 압력과 취약부위에 대한 연구를 수행하였다.

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전개가능형 가위구조시스템을 이용한 쉘터구조물에의 적용성 검토에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Application of Shelter Structure Using Deployable Scissors Systems)

  • 임지섭;최상순;정을석;김승덕
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.101-108
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    • 2014
  • Recently, natural disasters such as earthquake, tsunami, typhoon and tornado are increasing, and cause huge economical loses and victim. Thus, when the disaster occurs, it is important to prepare emergency evacuation shelters for fast and easy construction compared to general building system. And, deployable structures will provide a great help for such aim. Deployable structures have the great advantage of being faster and easier to erect and dismantle compared to conventional building forms. In this study, we confirm the possibility of deployment for shelter structures using scissor structure system. First, Basic model was performed to recognize the appllicability of the deployable systems of the dome-shaped structure. Second, Advanced model that more improved inner space and deployment mechanism was confirmed.

Automatic detection of the optimal ejecting direction based on a discrete Gauss map

  • Inui, Masatomo;Kamei, Hidekazu;Umezu, Nobuyuki
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.48-54
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    • 2014
  • In this paper, the authors propose a system for assisting mold designers of plastic parts. With a CAD model of a part, the system automatically determines the optimal ejecting direction of the part with minimum undercuts. Since plastic parts are generally very thin, many rib features are placed on the inner side of the part to give sufficient structural strength. Our system extracts the rib features from the CAD model of the part, and determines the possible ejecting directions based on the geometric properties of the features. The system then selects the optimal direction with minimum undercuts. Possible ejecting directions are represented as discrete points on a Gauss map. Our new point distribution method for the Gauss map is based on the concept of the architectural geodesic dome. A hierarchical structure is also introduced in the point distribution, with a higher level "rough" Gauss map with rather sparse point distribution and another lower level "fine" Gauss map with much denser point distribution. A system is implemented and computational experiments are performed. Our system requires less than 10 seconds to determine the optimal ejecting direction of a CAD model with more than 1 million polygons.