• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.1-12
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• 2024

본 연구에서는 강사장교의 비선형 거동과 하모니 서치 알고리즘에 기반한 사장교 부재 단면 결정 방법을 제시하였다. 하모니 서치 알고리즘은 초기값 설정, 하모니 메모리 초기화, 새로운 하모니 메모리 구성 및 하모니 메모리 업데이트의 과정을 반복하여 최적값을 탐색함으로써 사장교 부재 단면을 결정한다. 하모니 서치 알고리즘으로 선정된 주요 부재 단면으로 3차원 강사장교의 비선형 초기형상해석을 수행하였으며, 초기장력과 형상을 고려하여 복잡한 거동특성과 각 부재의 비선형성을 반영한 사장교 주요 부재인 주탑, 보강거더, 가로보 및 케이블의 최적 단면을 결정하였다. 사장교 주요 부재의 단면 결정을 위한 목적함수로는 전체 중량을 사용하였으며, 제약조건으로 한계상태설계법을 바탕으로 하중저항능력과 사용성에 대한 제약조건식 및 보강거더와 가로보 단면의 폭과 높이의 비율을 추가적인 제약조건으로 고려하고, 주탑, 보강거더 및 가로보의 기하 및 재료 비선형성과 케이블 부재의 비선형성에 따라 부재 단면을 결정할 수 있도록 하였다. 최적 단면 결정 결과, 제안한 해석 방법은 사장교의 다양한 설치조건에 따라 최적 단면을 결정할 수 있으며, 비선형성을 고려한 사장교 부재 단면제원을 하모니 서치 기법을 통하여 결정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.5910-5916
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• 2011

강재는 단면의 종류와 크기 및 부재에 따라 화재에 노출되는 표면적이 달라지며, 이에 따라 화재에 의한 강재의 온도상승도 큰 차이를 나타낸다. 단면형상계수($H_p$/A)는 강재의 종류, 크기, 적용부재 및 내화피복재의 종류 등의 변수에 따라 결정되며, 이것은 내화피복 두께를 결정하는 기준이 된다. 본 연구를 통하여 강재는 종류에 관계없이 단면의 크기가 증가할수록 단면형상계수는 감소하는 것을 알 수 있었다. 단면형상계수에 따른 강재의 종류별 내화피복 두께 산정 결과 1시간 내화성능은 기준보다 소요 두께가 30~50% 낮게 나타났다. 또한, 2시간 내화성능은 기준보다 소요 두께가 최저 27% 낮게 산정되는 부재도 있으나 대체로 기준에 근접하는 것을 알 수 있었다. 그러나 H형강의 경우 3시간 내화성능은 대체로 기준을 만족하지만 각형강관과 원형강관의 경우 5.0~17.5% 정도 기준을 상회하는 값으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제1권3호
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• pp.303-324
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• 2004

The Component-Based Software Development (CBSD) has established itself as a sound paradigm in the software engineering discipline and has gained wide spread acceptance in the industry. The CBSD relies on the availability of standard software components for encapsulation of specific functionality. This paper presents the framework for the development of a software component for the design of general member cross-sections. The proposed component can be used in component-based structural engineering software or as a stand-alone program developed around the component. This paper describes the use-case scenarios for the component, its design patterns, object models, class hierarchy, the integrated and unified handling of cross-section behavior and implementation issue. It is expected that a component developed using the proposed patterns and model can be used in analysis, design and detailing packages to handle reinforced concrete, partially prestressed concrete, steel-concrete composite and steel sections. The component can provide the entire response parameters of the cross section including determination of geometric properties, elastic stresses, flexural capacity, moment-curvature, and ductility ratios. The component can also be used as the main computational engine for stand-alone section design software. The component can be further extended to handle the retrofitting and strengthening of cross-sections, shear and torsional response, determination of fire-damage parameters, etc.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권4호
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• pp.309-325
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• 2012

The risk of progressive collapse in steel framed buildings under fire conditions is gradually rising due to the increasing use of combustible materials. The fire resistance of such steel framed buildings is evaluated by fire tests. Recently, the application of performance based fire engineering makes it easier to evaluate the fire resistance owing to various engineering techniques and fire science. The fire resistance of steel structural members can be evaluated by the comparison of the limiting temperatures and maximum temperatures of structural steel members. The limiting temperature is derived at the moment that the failure of structural member results from the rise in temperature and the maximum temperature is calculated by using a heat transfer analysis. To obtain the limiting temperatures for structural steel of grades SS400 and SM490 in Korea, tensile strength tests of coupons at high temperature were conducted. The limiting temperatures obtained by the tensile coupon tests were compared with the limiting temperatures reported in the literature and the results of column fire tests under four types of loading with different load ratios. Simple limiting temperature formulas for SS400 and SM490 steel based on the fire tests of the tensile coupons are proposed. The limiting temperature predictions using the proposed formulas were proven to be conservative in comparison with those obtained from H-section and hollow section column fire tests.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.81-88
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• 2017

확장단부판 접합부는 강구조물의 보-기둥 접합부 혹은 변단면 부재로 구성된 PEB 구조시스템에 적용되는 접합부의 한 형태이다. 확장단부판 접합부는 접합부를 구성하는 단부판의 두께, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트 축부의 직경, 고장력볼트의 개수 등의 영향으로 상이한 거동특성을 나타낸다. 확장단부판 접합부는 미국 및 유럽 등지에서는 다양한 형태로 강구조물의 기둥-보 접합부에 적용되고 있으나 우리나라에서는 널리 적용되고 있지 않다. 이러한 이유로는 확장단부판 접합부에 대한 설계강도식 제안, 접합부상세 제안, 내진성능 평가, 제작 및 시공지침서 개발 등이 적절히 이루어지지 못하고 있기 때문이다. 따라서 이 연구는 비보강 확장단부판 접합부의 국내 적용을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 두께 12mm의 비보강 확장단부판에 대한 비선형 유한요소해석 및 실험을 수행하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.15-22
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• 2011

펄트루젼 FRP 구조용 부재는 많은 유용한 역학적, 물리적 성질 때문에 토목분야에서 구조부재의 매력적인 대체부재로 고려될 수 있다. 그러나 펄트루젼 FRP는 탄성계수가 상대적으로 낮고, 부재의 단면이 복부와 플렌지 등의 얇은 판요소로 구성되어 있기 때문에 압축재로 설계할 때 구조적인 안정성은 매우 중요한 고려사항이 된다. 따라서, 압축을 받는 구조용 부재의 설계를 위해, 판요소의 좌굴 및 후좌굴강도를 고려해야 한다. AISC/LRFD의 강구조 설계기준에서는, 후좌굴강도에 추가적인 단면 내 일정하지 않은 응력분포의 영향을 형상계수(form factor)를 사용하여 고려하고 있다. 이 논문에서는 압축력을 받는 펄트루젼 FRP 구조용 부재의 형상계수를 해석적으로 연구하였으며, 형상계수를 설정하는 과정에 대하여 제안하였다.

• Advances in Computational Design
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• 제1권3호
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• pp.253-264
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• 2016

Based on the variation of strain along the cross section, any region in a structural member can be classified into two regions namely, Bernoulli's region (B-region) and Disturbed region (D-region). Since the variation of strain along the cross section for a B-region is linear, well-developed theories are available for their analysis and design. On the other hand, the design of D-region is carried out based on thumb rules and past experience due to the presence of nonlinear strain distribution. Strut-and-Tie method is a novel approach that can be used for the analysis and design of both B-region as well as D-region with equal importance. The strut efficiency factor (${\beta}_s$) is needed for the design and analysis of concrete members using Strut and Tie method. In this paper, equations for finding ${\beta}_s$ for bottle shaped struts in concrete deep beams (a D-region) with and without steel fibres are developed. The effects of transverse reinforcement on ${\beta}_s$ are also considered. Numerical studies using commercially available finite element software along with limited amount of experimental studies were used to find ${\beta}_s$.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권4호
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• pp.577-586
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• 2004

Structural failures, such as crack initiation, often arise near the bolted parts of the side member and trunnion bracket in some commercial vehicles. The purpose of this paper is: 1) establishment of a simple and practical bolted joint modelling technique and 2) determination of the key design variables for design improvement based on numerical experiments. Once the bolted joint modelling technique is established through experimental verification, the key design variables must be identified in order to alleviate the level of the stress concentration near the problem region. Numerical results indicate that the torsional rigidity of the frame cross-section should be increased to reduce the level of the maximum stress at the actual crack initiation location.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.233-240
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• 2002

In this paper, the effects of vehicle loads on flat slab system are investigated on the basis of the previous studies for beam-girder parking structural system. The influence surfaces of flat slab for typical design section are developed for the purpose of obtaining maximum member forces under vehicle loads. In addition, the equivalent vehicle load factors for flat slab parking structures are suggested using artificial neural network. The network responses are compared with the results by numerical analyses to verify the validation of Levenberg-Marquardt algorithm adopted as training method in this paper. Many parameter studies fur the flat slab structural system show dominant vehicle load effects at the center positive moments in both column and middle strips, like the beam-girder parking structural system.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.67-76
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• 2016

교대는 토압을 받는 구조체로 뒤채움의 재질 및 부설방법, 다짐정도, 배수시설 등에 따라 교대에 미치는 영향이 민감한 구조물이다. 하지만 보통 실무에서는 경험치인 내부마찰값을 $30{\sim}35^{\circ}$를 적용하고 있는 실정으로 뒤채움재의 물성치값을 현실에 맞도록 합리적인 값의 설정이 필요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 교대높이 12m로 가정하고 직접기초의 교대를 최소안전율을 기반하여 절 성토 표준단면을 선정하여 내부마찰각의 변화에 따른 외적안정성분석와 부재력 검토하여 공사비를 비교하였다. 그 결과 내부마찰각에 따라 교대단면 축소 등으로 인한 공사비용 절감효과는 약 2.2%~8.4% 감소하였다.