• 제목/요약/키워드: Limit state analysis

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재하시험에 의한 PHC 매입말뚝의 저항계수 산정 II (Estimation of resistance coefficient of PHC bored pile by Load Test II)

  • 박종배;박용부;권영환
    • 토지주택연구
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    • 제9권3호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • 유럽과 미국에서는 말뚝기초 설계에 한계상태설계법 사용이 거의 정착되었으며, 세계적 추세에 따라 국내에서도 국토해양부가 한계상태설계법에 기반한 교량하부기초 설계기준을 제정하였지만, 국내 말뚝공법 및 지반조건에 대한 저항계수 연구가 부족하여 당장 설계에 반영하기에는 어려운 여건이었다. 이에 본 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 PHC 매입말뚝의 저항계수를 구하기 위하여 LH설계기준과 도로교설계기준 방법으로 산정한 지지력과 LH 현장에서 실시한 정재하시험(21회)과 동재하시험(EOID 21회, Restrike 21회) 결과를 신뢰성분석을 실시하였으며, 선행 논문(재하시험에 의한 PHC 매입말뚝의 저항계수 산정)에서 수행한 결과보다 2배 이상 많은 데이터를 추가하여 분석하였다. 그 결과 정재하지지력(극한)으로 구한 저항계수는 설계식 및 목표신뢰도지수에 따라 0.64~0.83, 동재하지지력(극한)으로 구한 저항계수는 0.42~0.55로 나와 정재하지지력(극한)으로 구한 저항계수보다 약 33% 작게 나타났다. 반면 수정동재하지지력(EOID의 극한선단지지력 + Restrike의 극한주면지지력)으로 구한 저항계수는 0.55~0.71로 나와 정재하지지력(극한)으로 구한 저항계수와 비교 시 그 차이가 약 14%로 줄어들었다. 데이터 추가에 의해 저항계수를 산정한 결과 이전 저항계수와 같거나 0.04정도 증가하여 데이터가 2배 이상 추가되어도 저항계수가 의미 있을 정도로 크게 변하지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 정재하 및 동재하시험으로 산정한 전체 저항계수는 전반적으로 도로교설계기준(2015)에서 제시한 저항계수 0.3보다 커서 경제적인 설계가 가능한 것으로 나타났다.

서울 성북동 역사문화자원 주변경관의 시각적 특성연구 (Research on the Visual Historical & Cultural Resources of Seongbuk-dong)

  • 이원호;김재웅
    • 한국전통조경학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.118-127
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    • 2013
  • 본 논문은 성북동의 역사문화자원 주변경관을 대상으로 경관 형용사 분석에 의한 시각적 특성을 분석하고, 시각적 특성과 선호도와의 관계를 파악하고자 하였다. 연구는 성북동에 위치하고 있는 역사문화자원 주변 경관사진 30장을 선정하여 설문조사를 실시하였으며, 경관 선호요인을 파악하기 위하여 16개 형용사를 척도화하여 요인분석을 실시하였다. 마지막으로 이미지 요인이 시각적 선호도에 미치는 영향을 파악하기 위하여 분산분석과 회귀분석을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 성북동 내 역사문화자원이 분포하고 있는 주변에 나타나는 경관에 대한 30장의 사진을 대상으로 16개의 형용사 어휘에 대한 선호도 평균분석을 실시한 결과, 전체적인 선호도 평균치는 3.72로 분석되었는데, 이들 중 4.5점 이상의 사진은 VP8번, VP9번, VP10번, VP12번, VP15번의 순으로 높게 나타났으며, 전체적으로 높은 선호를 보인 곳은 마포 최사영 고택과 성락원 주변경관으로, 이는 역사문화자원 주변에 대한 서울시 경관계획에 의해 고도를 제한함으로써 역사문화환경보존지역에서 문화재와 조화를 이루고 있으며, 북한산에서 북악산으로 이어지는 조망경관이 양호하게 확보되고 있는 것이 중요한 이유로 판단된다. 둘째, 역사문화자원 주변경관에 대한 시각적 특성을 요인 분석한 결과, 요인 1(심미적 요인), 요인 2(문화적 요인), 요인 3(물리적 요인) 등 3가지 요인으로 요약되어 구분할 수 있었으며, 시각적 선호도와 이미지 요인에 대한 회귀분석 및 분산분석 결과는 심리적 요인이 성북동의 역사문화자원 주변경관에 대한 시각적 선호 이미지를 설명하는 가장 중요한 요인으로 나타났다. 이는 역사문화자원에 대한 조망이 불가능한 상태에서 역사문화자원 주변에 위치한 주거지역에 대한 심미적 요인이 높은 것으로 분석된 것이다. 셋째, 역사문화자원 중 정비되지 않은 주거지역 주변경관에서는 부정적인 측면의 인자가 부각되고 있으며, 역사문화자원과 조화될수록 물리적, 문화적, 심미적 특성의 3가지 영역에서 긍정적인 측면의 인자가 높게 부각되고 있는 것을 알 수 있었다. 향후, 본 연구에서 표출된 인자에 대한 요인을 분석함으로써 역사문화자원 주변의 경관관리에 있어 중요하게 고려되어야 할 요인을 도출하기 위한 다각적 분석이 필요하다.

콘크리트구조물의 반복적 동결융해에 대한 수치 해석적 열화 예측 및 신뢰성 모델 개발 (Development of Deterioration Prediction Model and Reliability Model for the Cyclic Freeze-Thaw of Concrete Structures)

  • 조태준;김이현;조효남
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.13-22
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    • 2008
  • 다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

광양지역에 적합한 항타강관말뚝의 목표신뢰성지수 및 저항계수 산정 (Resistance Factor and Target Reliability Index Calculation of Static Design Methods for Driven Steel Pipe Pile in Gwangyang)

  • 김현태;김대현;임재춘;박경호;이익효
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8128-8139
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    • 2015
  • 최근 구조물 기초 분야에 대한 한계상태설계법이 국제적인 기술표준으로 요구됨에 따라 연구기반이 미약한 연약지반 개량공법에 대한 하중저항계수설계법 개발의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 신뢰성 분석을 통해 항타강관말뚝의 목표신뢰성지수 및 저항계수를 산정하여 기초 구조물에 대한 LRFD code를 개발하고자 하였다. 프로그램의 검증을 위해 광양지역 16개의 항타말뚝 재하시험 결과와 2008년 한국건설기술연구원에서 이용된 57개의 항타말뚝 재하시험 결과를 취합하였다. 구조물기초설계기준에서 제안하고 있는 두가지 정역학적 설계공식에 대해서 대표 측정지지력과 설계지지력을 비교함으로써 저항편향계수를 평가하였고, 저항편향계수의 통계특성을 이용하여 일차신뢰도법 및 몬테카를로 실뮬레이션에 의한 신뢰성 분석을 실시하였다. 그 결과, 항타강관말뚝의 목표 신뢰성지수 2.0, 2.33, 2.5에 대해서 선단부 N치 50이하인 경우 두 지지력 공식의 저항계수는 각각 0.611~0.684, 0.821~0.537, 선단부 N치 50이상인 경우 각각 0.608~0.545, 0.749~0.643으로 제안되었다. 본 연구결과는 향후 다양한 기초구조물 및 지반구조물의 하중저항계수설계법 개발을 위한 자료로서 그 활용성이 있을 것이다.

첨단 제조기술 기반으로 제작된 치과용 모형의 정확도에 관한 연구 (Accuracy of dental model based on the state-of-the-art manufacturing technique)

  • 김재홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.693-700
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 전통적인 인상채득방식으로 제작된 석고모형과 구강 디지털 인상법을 이용하여 제작된 폴리우레탄 모형의 각 계측지점을 비교함으로써 첨단 제조기술로 제작된 모형의 정확성을 검증하는 것이다. 유치악 아크릴릭 구강모형을 선정하여 기존에 사용하던 방식의 석고모형과 최신경향의 방식으로 모형을 각 10개씩 제작하였다. 계측지점은 총 6곳을 지정한 후, 2인의 검사자가 2회로 나누어 버니어 캘리퍼스를 이용하여 측정하였다. 제작방법에 따른 모형의 각 계측치의 평균, 표준편차, 계측치 차이의 평균 등의 기술 통계량으로 제시하였고, 정확성 검정을 위해 윌콕슨 부호순위 검정을 시행하였으며, 검사자 내, 검사자 간, 제작방법 간의 신뢰성 분석은 급내 상관계수 분석과 측정오차를 구하였다. 실험결과 신뢰성은 급내 상관계수의 범위는 0.76에서 0.99의 값이 나타나 높은 신뢰도를 보였으며, 모형 제작방법에 따른 정확성은 모든 계측지점 간의 거리를 비교하였을 때 폴리우레탄 모형이 작게 계측되었으며 0.09~0.20mm의 범위로 선행연구의 결과에 의해 임상적으로 오차범위를 허용할 수 있는 것으로 나타났다. 구강 디지털 인상법의 사용으로 제작된 모형은 임상적으로 적절한 것으로 판단되지만, 향후 보다 정밀하고 사용하기 편리한 치과용 모형을 제작하기 위한 연구들이 추가적으로 이루어져야 할 것이며, 다양한 임상 데이터를 활용한 평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

축력을 받는 SC 기둥의 휨 성능에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on the Bending Capacities of Steel-Concrete Column under the Axial Load)

  • 이환수;오명호;김상대
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.87-96
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    • 2003
  • SC 합성기둥은 H형강 플랜지 사이에 후프를 용접하고, 플랜지 사이의 공간에 콘크리트가 채워진 새로운 합성기둥 시스템이다. 본 연구의 전단계로서 SC 합성기둥의 압축, 휨, 전단 실험을 통하여 SC 합성 기둥의 우수한 구조적인 거동을 확인하였다. 그러나 기둥은 특성상 축력과 휨을 동시에 받고 있기 때문에 SC 합성기둥에 축력과 휨이 작용할 경우에 대한 평가가 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 축력을 받고 있는 SC 합성기둥의 휨 내력을 내부 콘크리트의 충전 유무, 후프와 스터드 볼트의 사용 유무, 축력의 크기를 변수로 하여 실험을 수행하였다. 그 결과 SC 합성 기둥은순철골 기둥에 비하여 최대 내력은 약 33%~42% 정도. 연성 능력은 약 33%~63% 정도의 증가 효과를 보이고 있음을 알 수 있었다. 또한 국내 $\ulcorner$강구조 한계상태 설계기준$\lrcorner$으로 평가된 SC 합성기둥의 휨 내력은 Eurocode-4, 일본 기준식에 비해 상당히 안전측으로 제시되고 있고, 축력이커질수록 실험에 의한 최대 내력이 국내 기준식과 차이가 커져 추후 SC 합성기둥 내력산정은 Eurocode-4 식을 반영하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

광양항 동측배후단지 2단계 사업지구 상징공원 및 수변공원 설계 (A Design for the Symbol Park and the Waterfront Park for the Second Stage Development in the Eastern Rear Complex of Gwangyang Harbor)

  • 홍형순;김도경;정한호
    • 한국조경학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.104-119
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    • 2006
  • The eastern rear business complex of the Gwangyang Harbor (second stage) has undergone the 'alternative bid' process by which a construction company is selected based on their suggestions for an alternative plan and the bid for the construction expenses is based on the previously completed original plan, thereby implicitly accepting the arrangement and scale of the park which was presented in the original plan. It is possible, however, that the concept and plan of each park needs to be approached in a new way within the extent of given design guidelines. This study focuses on the alternative plan process and the Symbol Park (the second neighborhood park) and Waterfront Park (the third neighborhood park) among the five neighborhood parks in the eastern rear business complex (second stage). These two parks provide scale and function for the structure of the park and greenways system at the eastern rear complex. The neighboring waterway is a significant resource for emphasizing the pre-development features of the site. The alternative plan process focuses on determining the resources for the park's plan based on the environmental analyses of the site and utilizing the results. That is, through an analysis of the current state, all available resources are determined and the facilities and activities are derived based on these results. By this, Symbol Park and Waterfront Park reflect the regional features of the eastern rear complex, and these parks will feasibly perform the role of the region's key parte. The limit of this study is the fact that there is no chance for landscape architecture to actively play a role in the creation of the master plan, land utilization plan, and plan for the complex. Therefore there is a problem that the function scale and location of the park are not distributed appropriately in the rear complex. Also the plan for protecting the waterway's shore, a significant resource, only considers the structural stability of the engineering works, degrading the visual and ecological quality. These experiences will be used as a case for further designing the industrial complex and for the resulting park plan.

종방향 압축력을 받는 선체판부재의 횡압력 영향에 관한 연구 (A Study on the Lateral Pressure Effect under Axial Compressive Load of Ship Platings)

  • 박주신;고재용;이준교
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.515-522
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    • 2005
  • 선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것이 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작응할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 적은 수압이 작용하게 된다. 본 연구논문에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)을 수행하여 분석하였다.

강재 액체저장탱크의 내진설계를 위한 설계기준 분석 (Comparison of Design Standards for Seismic Design of Steel Liquid Storage Tanks)

  • 배두병;박장호;오창국
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.195-202
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    • 2016
  • 본 논문은 강재 액체저장탱크의 내진설계를 위하여 이용되고 있는 Eurocode 8, API 650, NZSEE 등의 해외 설계기준들의 설계방법들을 비교, 분석함으로써, 강재 액체저장탱크의 내진설계를 위한 국내 설계기준을 수립하기 위하여 필요한 주요 사항들에 대한 자료를 제공하고자 하였다. 각 설계기준에서는 강재 액체저장탱크의 내진설계를 위하여 충격성분과 대류성분을 이용한 단순화된 형태의 역학적 모델을 제시하고 있다. Eurocode 8, API 650 등의 설계기준에서는 두 개의 질량을 가지는 역학적 모델을, NZSEE에서는 세 개의 질량을 가지는 역학적 모델을 사용하고 있다. 또한 Eurocode 8, NZSEE은 강도설계법을 사용하고 있으며, API 650은 허용응력설계법을 사용하고 있어 하중 등에 대한 직접적인 비교는 적절하지 않아 역학적 모델에 대한 주요 인자들을 위주로 비교, 검토하였다. 역학적 모델은 설계기준에 따라 차이는 있으나 충격성분 및 대류성분의 질량 및 진동수 등은 유사하게 나타났다. 강재 액체저장탱크에 대한 국내 내진설계기준은 허용응력설계법보다는 하중저항계수설계법을 사용하고, 국내의 실정에 맞는 하중 및 저항 특성을 고려하여 강재 액체저장탱크의 신뢰도 수준을 일정하게 유지하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

종방향 압축력을 받는 선체판부재의 횡압력 영향에 관한 연구 (A Study on the Lateral Pressure Effect under Axial Compressive Load of Ship Platings)

  • 박주신;고재용;이준교
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.61-67
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    • 2005
  • 선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것이 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작용할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 적은 수압이 작용하게 된다. 본 연구논문에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)을 수행하여 분석하였다.

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