This study analyzed stresses in concrete and its reinforcement, computing the additional loading transferred by concrete creep. The loading varied from zero, structure exclusively under its self-weight, up to the critical buckling load. The studied structure was a real, tapered, reinforced concrete pole. As concrete is a composite material, homogenizing techniques were used in the calculations. Due to the static indetermination for determining the normal forces acting on concrete and reinforcement, equations that considered the balance of forces and compatibility of displacement on cross-sections were employed. In the mathematical solution used to define the critical buckling load, all the elements of the structural dynamics present in the system were considered, including the column self-weight. The structural imperfections were linearized using the geometric stiffness, the proprieties of the concrete were considered according to the guidelines of the American Concrete Institute (ACI 209R), and the ground was modeled as a set of distributed springs along the foundation length. Critical buckling loads were computed at different time intervals after the structure was loaded. Finite element method results were also obtained for comparison. For an interval of 5000 days, the modulus of elasticity and critical buckling load reduced by 36% and 27%, respectively, compared to an interval of zero days. During this time interval, stress on the reinforcement steel reached within 5% of the steel yield strength. The computed strains in that interval stayed below the normative limit.
Until now, the 40% of wall thickness criterion, which is generally used for the plugging of steam generator tubes, has been applied only to a single cracked geometry. In the previous study by the authors, a total number of 9 local failure prediction models were introduced to estimate the coalescence load of two collinear through-wall cracks and, then, the reaction force model and plastic zone contact model were selected as the optimum ones. The objective of this study is to estimate the coalescence load of two collinear through-wall cracks in steam generator tube by using the optimum local failure prediction models. In order to investigate the applicability of the optimum local failure prediction models, a series of plastic collapse tests and corresponding finite element analyses for two collinear through-wall cracks in steam generator tube were carried out. Thereby, the applicability of the optimum local failure prediction models was verified and, finally, a coalescence evaluation diagram which can be used to determine whether the adjacent cracks detected by NDE coalesce or not has been developed.
SM45C steel rods being used generally for power transmission shafts and machine components was selected and welded by Butt-GMAW(Gas Metal Arc Welding) method. An estimation of fatigue life was studied by constructing S-N curve. Fatigue strength of base metal zone showed higher values than one of weld zone in low cycles between $10^4$ and $10^6$cycles. However, significant decrease in fatigue strength of base metal was found around $10^6$cycles, which were almost same as one of heat affected zone. This decrease was attributed that initial residual stress of the steel rods distributed by drawing process was diminished by continually applied load, and resulted in softening of base metal. The fatigue limit of the weld zone was highest in the boundary between deposited metal zone and heat affected zone, and followed by in the order of deposited metal zone, base metal zone, and heat affected zone. Based on these results, it is revealed that the stress for safety design of machine components using SM45C butt-welded steel rods must be selected within the region of the lowest fatigue limit of heat affected zone.
인장구조물의 하중을 지지하는 인장재 사이에서 한쪽은 왼나사, 다른 쪽은 오른나사로 구성되어 장력을 조절하는 장치가 턴버클이다. 인장재의 종류 및 연결 형태에 따라 다양한 종류가 존재하지만, 보편적으로 사용되는 기존의 턴버클은 장력을 측정할 수 없는 단점을 지니고 있다. 이에 장력조절의 기능과 함께 장력측정도 가능한 측정용 턴버클을 개발하였다. 본 논문에서는 기 개발된 측정용 턴버클의 비선형해석을 통한 극한강도와 측정 신뢰성을 확인하고자 한다. 기 개발된 100kN, 200kN, 300kN급 측정한계하중을 가지는 턴버클의 극한강도를 살펴보면, 측정한계하중의 5배 이상의 극한강도를 나타내었다. 추가로 300kN 이상의 고장력을 측정하기 위한 턴버클 개발을 위하여 검토한 결과 턴버클의 경사부가 휨과 인장에 저항하기 때문에 크기가 거대해지는 경향이 나타났다. 이에 300kN급 턴버클을 병렬연결하여 설치를 하면 600kN까지 측정할 수 있을 것이라는 발상에서 병렬연결장치를 구상하여 실험을 실시하였고, 그 가능성을 실험결과로부터 확인할 수 있었다. 또한 실험적인 인장구조물을 설치하여 개발된 턴버클이 외기에 노출되었을 시에 초기 하중의 변화 및 부식의 정도를 살펴보았다.
최근 경제 성장과 건설 기술의 발달로 인해 구조물이 대형화, 고층화됨에 따라 상부구조물을 지지할 수 있는 기초의 역할이 중요시 되고 있다. 이 연구에서는 철근콘크리트 말뚝 성능향상을 목적으로 프리캐스트공법과 철근 및 속채움 콘크리트로 말뚝머리부를 보강한 철근 콘크리트 말뚝(HPC)을 개발하고 한계상태설계법을 바탕으로 말뚝성능을 예측하였고 설계와 실제강도와 비교를 통해 말뚝 내력의 안전성을 평가하였다. HPC말뚝 본체의 단면형상은 최대폭 500 mm, 최소폭 475 mm의 10각 단면으로 말뚝머리부 본체 두께는 70 mm이다. 중공부 본체 내측은 도로교설계기준에서 제시하는 수평전단강도를 확보하기 위해 요철형상으로 제작하였다. 전단강도 실험 결과 사인장균열이 발생하였지만 최종 파괴단계까지 급격한 파괴 없이 안정적인 전단내력을 확보하였고 한계상태설계법으로 예측한 전단강도를 135%, 119% 상회하였다. 말뚝머리 본체부 두께에 가외철근 보강 유무에 따라 제작된 실험체의 항타실험 결과 모든 말뚝 실험체에 균열이 발생하지 않아 충격에 대한 저항이 우수한 것으로 나타났다. 기성 PHC말뚝과 HPC말뚝 연결부 휨실험을 통해 측정된 휨하중을 평가한 결과 기성 PHC말뚝 설계 휨균열 하중에 비해 1.51배 및 1.48배 높은 값을 나타내어 충분한 연결부 휨내력을 확보하는 것으로 나타났다.
하중해석을 위한 선형 패널법에서 압력과 다운워시와의 관계는 공력영향계수로 표현되며 점성 효과는 무시되고 천음속 영역에서 압축성 효과를 적절히 표현하지 못한다. 공력영향계수는 공력면의 평면형상에 의해 결정되므로 저 레이놀즈 수의 유동의 특성을 나타내는 데는 한계가 있다. 따라서 공력계수의 시험치를 구속조건으로 하여 압력분포를 직접 보정하거나 다운워시를 보정하여 유효 캠버나 두께를 반영하여 압력분포를 보정하게 된다. 본 논문에서는 전승보정방법과 후승보정방법을 초소형 비행체의 균형해석 및 하중해석을 위한 공기력 보정에 적용하였다. 이론적인 공기력은 패널법을 이용하였으며 단일 구속조건과 이중 구속조건을 적용하여 보정행렬과 보정된 압력계수를 구하였다. 초소형 비행체의 공력보정에 있어서 비행영역의 특성으로 인해 후승보정방법이 보다 나은 결과를 나타내었다.
Experience and experiments show that in many cases the buckling limit is reached at a much smaller load level than is predicted by linear buckling analysis. In this paper, it is considered linear and nonlinear of plane vehicle structure and estimates design sensitivity of the cross sectional area that is composed plane vehicle structure and performs optimal design. It compares linear vehicle structure with nonlinear vehicle structure for optima design result that is selected constraint condition of buckling load.
The primary objective of this paper is to examine the capacity of electrical transmission in electric railway according to the type of feeding system. Although supply capacity of railway substation are sufficient and there is no accident, due to the electrical transmission limit of feeding line the voltage breakdown may occur when large capacity of electric load at feeding line exist. So, using multi-port analysis model, we draw P-V curve due to feeding method, load, location and power factor of electric locomotive.
The conventional five-stage forming processes of the valve-spring retainer are simulated using the rigid-plstiv finite element method. As a design criterion the improved process should satisfy the maximum forging load during processes within the loading limit of the available press and should not induce any geometrical defects. hollow bars are recommended as initial billets to skip the heading and piercing processes. Through various simulations it is found out that the one stage process results in less forging loads and better strain distributions.
As the climate changes rapidly due to warming, it is becoming very important to ensure the stability of environmental structures. It is necessary to choose a material that withstands repeated external forces (wind loads) and satisfies members and joints that have energy absorbing power. Even if the strength of the traffic light attachment is sufficient, if the rigidity is insufficient, there is a limit to the displacement during strong winds. Excessive deformation may cause damage and fall, resulting in a safety accident. The author intends to study mechanical properties and resistance to external environment as a structural material capable of withstanding wind load (50m/sec) by fabricating a C/GFRP composite traffic light attachment using the pultrusion method (Pultrusion).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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