• 제목/요약/키워드: Roof frame

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쌍곡선포물선 대공간 구조물의 측벽개구율에 따른 지붕의 풍압특성 (Characteristic of Wind Pressure Distribution on the Roof of Hyperbolic Paraboloid Spatial Structures)

  • 유장열;유기표
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • There can be diverse causes in the destruction of a large space structure by strong wind such as characteristics of construction materials and changes in internal and external wind pressure of the structure. To evaluate the wind pressure of roof against the large space structure, wind pressure experiment is performed. However, in this wind pressure experiment, peak internal pressure coefficient is set according to the opening of the roof in Korea wind code. In this article, it was tried to identify the change of internal pressure coefficient and the characteristics of wind pressure coefficient acting on the roof by two kinds of opening on the side of the structure with Hyperbolic Paraboloid Spatial Structures roof. When analyzing internal pressure coefficient according to roof shape, it was found that minimum (52%) and maximum (30%~80%) overestimation was made comparing to partial opening type proposed in the current wind load. It is judged that evaluation according to the opening rate of the structure should be made to evaluate the internal pressure coefficient according to load.

Analysis of surface design and panel optionsfor freeform building

  • Min Gyu Park;Han Guk Ryu
    • 국제학술발표논문집
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    • The 5th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.553-557
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    • 2013
  • Roof and exterior wall are designed and constructed in a manner that prevents the accumulation of water within the wall and roof assembly in the formal building. However, in a freeform building there is no clear distinction between exterior wall and roof. In other words, the exterior walls and roof systems of the freeform building are integrated as a surface, unlike the formal building envelope. Therefore, freeform architecture needs a systemized envelope design method to perform functions of exterior wall and roof. However, in many cases, construction methods for roof and exterior wall are applied to freeform buildings without necessary alterations, which lead to incomplete design, leakage, cracks and other problems. Freeform architecture is thus designed and constructed differently from formal buildings. In order to more easily and inexpensively actualize freeform architecture, Building Information Modeling (hereinafter referred to as BIM) has recently been applied in the construction industry. The studies and case analysis are not sufficient to identify the implications and contributions of freeform buildings in future similar projects. Therefore, this research will study design and construction methods for freeform surfaces. This study attempts to analyze the pros and cons of each method for the concrete surface frame, and then presents the panel options for envelope system of the freeform architecture.

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경계부 강성 치환 기법을 이용한 대공간 구조물의 부분 비선형 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on Nonlinear Partial Simulation of Spatial Structure Using Rigid Replacement Method of Boundary)

  • 김승덕;정혜원
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.17-25
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    • 2019
  • In this study, we propose a new scheme of nonlinear analysis for Incheon International Airport Terminal-2 which was opened on January of 2018 for the Olympic Winter Games of PyeongChang in South Korea. The terminal was built by a single layered irregular space frame. It has hard problems for nonlinear analysis geometrically, because of a limitation of personal computer's ability by the number of rigid joints in the roof. Therefore we attempt easier approach to be chosen a center part of the roof instead of the whole structure, and to substitute the other boundary parts as springs. The scheme shows some merits for saving memory and calculation time and so on.

전통건축 지붕곡 구조분석을 통한 지붕가구부 설계도구의 구현 (The Implementation of an Roof Structure Generating Tool based on the Structural Analysis of Roof Curvature in Traditional Buildings)

  • 이현민;안은영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.393-404
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    • 2014
  • 본 연구는 전통건축 방식의 지붕곡을 전산학적으로 재해석하고 지붕가구부를 구성하는 부재들간의 기하학적 상관관계를 3D 데이터로 설계하기 위한 방안을 제시한다. 지붕곡을 형성하는 여러 개의 구성 요소, 즉 지붕가구부 부재들간의 상관관계를 전통건축 축조 방식에 근거하여 함수식으로 정의하고 분석된 데이터를 토대로 사용자가 원하는 지붕면을 구성하기 위한 각 부재들의 3차원 데이터 자동 생성 기법을 구현한다. 제안하는 방식은 부재간의 상관관계를 고려하여 지붕곡의 속성이 변경되면 지붕곡에 영향을 미치는 여러 개의 부재들이 자동으로 재설계되는 방식으로써 전통건축 설계의 효율을 높일 수 있다. 또한, 한옥의 다양한 지붕곡 설계를 보장하면서도 체계적인 설계와 규격화된 생산 및 가공을 가능하게 하여 한옥의 보급에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

공간구조물의 성능기초 내진설계에 관한 기초연구: 강구조 골조막 구조의 탄소성 지진응답특성 (A Fundamental Study of Performance Based Seismic Design on the Large Span Structures: The Characteristics of Elasto-Plastic Earthquake Responses of a Steel Frame with Membrane Roof)

  • 중택상이;정명채;가등사랑;길야달시;소전헌사
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.35-44
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    • 2007
  • 공간구조물의 성능기초 내진설계를 위한 기초연구의 하나로 강구조 골조막 구조의 탄소성 지진응답 특성을 분석하였다. 하부 골조의 가새의 선행좌굴을 유도하여 상부에의 지진 에너지 전달을 저감할 수 있음을 보여주고 있다.

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Wind-induced dynamic response and its load estimation for structural frames of circular flat roofs with long spans

  • Uematsu, Yasushi;Yamada, Motohiko
    • Wind and Structures
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    • 제5권1호
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    • pp.49-60
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    • 2002
  • This paper describes a simple method for evaluating the design wind loads for the structural frames of circular flat roofs with long spans. The dynamic response of several roof models were numerically analyzed in the time domain as well as in the frequency domain by using wind pressure data obtained from a wind tunnel experiment. The instantaneous displacement and bending moment of the roof were computed, and the maximum load effects were evaluated. The results indicate that the wind-induced oscillation of the roof is generally dominated by the first mode and the gust effect factor approach can be applied to the evaluation of the maximum load effects. That is, the design wind load can be represented by the time-averaged wind pressure multiplied by the gust effect factor for the first mode. Based on the experimental results for the first modal force, an empirical formula for the gust effect factor is provided as a function of the geometric and structural parameters of the roof and the turbulence intensity of the approach flow. The equivalent design pressure coefficients, which reproduce the maximum load effects, are also discussed. A simplified model of the pressure coefficient distribution is presented.

스테인리스 차체의 시험에 의한 구조강도 평가 (An evaluation of structural strength by testing the carbody of stainless steel material)

  • 윤성철;전창성;김원경
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1523-1526
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    • 2007
  • This study introduces the testing results of the carbody. The load test was performed to evaluate the structural characteristic and stability of the stainless carbody. The carbody is made of stainless steel. The body structure consisted of side frame, under frame, roof frame, and end frame. Of these components, the side frame and under frame were the most important components considering the vehicle and passenger loads. Loading test were performed under the condition based on "Performance Test Standard for Electrical Multiple Unit". The test results showed that the body structure is safe and stable under the condition of designed load.

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Cool Roof 성능을 확보한 Honey Comb Panel 지붕 접합부의 인발 성능 평가 (Evaluation of Pull-Out Strength of Connections with Roof Cladding using Honey Comb Panel Secured Cool Roof Performance)

  • 이인호;박상우;고광일;정미자;이은택
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.139-149
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    • 2016
  • 건물의 지붕 외장재는 강한 풍압 또는 태풍으로 인한 부압으로 지붕 외장재와 지붕 골조 간에 접합철물인 스크류가 인발되어 지붕외장재의 박리, 비산을 초래함으로써 인명, 재산적 피해가 발생함으로서 스크류 인발에 대한 대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 '인서트 너트'라는 철물을 지붕외장재가 설치되는 프레임에 체결하여 스크류의 관통 깊이를 증가시켜 인발 저항력을 높였으며 시험편 인장실험을 통한 단순 스크류 접합과 인서트 너트 접합의 인발 강도를 비교하였고 Solid Work를 이용한 모델링 해석을 통해 실제 사용되는 지붕외장재와 동일한 조건의 실험체를 제작하여 정적실험 및 가상의 풍하중을 이용한 동적실험을 통해 일반적인 스크류 접합 지붕외장재와 인서트 너트를 사용한 지붕외장재를 비교하였다.

알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재 루프를 적용한 초고속 자기부상 열차의 차체 경량화 설계 연구 (A Study on the Weight-Reduction Design of High-Speed Maglev Carbody made of Aluminum Extrusion and Sandwich Composite Roof)

  • 강승구;신광복;박기준;이은규;윤일노
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1093-1100
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    • 2014
  • 본 논문의 목적은 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재를 사용한 초고속 자기부상 열차의 하이브리드 차체 경량화 설계를 제안하는 것이다. 샌드위치 복합재는 무게 감소를 위해 2차 부재인 루프에 적용되었다. 용접에 의한 샌드위치 복합재 루프와 알루미늄 압출재 사이드 프레임과 접합시키기 위해 샌드위치 복합재 네 옆면에 가이드 알루미늄 프레임을 갖도록 고안하였다. 가이드 알루미늄 프레임의 체결력은 3점 굽힘 시험을 통해 검증하였으며, 차체의 구조 안전성 및 충돌 안전도는 상용 유한요소해석프로그램을 이용하여 철도안전법에 따라 평가하고 검증하였다. 연구결과, 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재로 이루어진 하이브리드 차체는 알루미늄 압출재로만 이루어진 차체에 비해 무게 절감 효과와 향상된 구조 성능을 얻을 수 있다.

입체 복합구조물의 하부골조 층수 변화에 따른 비선형 거동특성 (The Nonlinear Behavior Characteristics of the 3D Mixed Building Structures with Variations in the Lower Stories)

  • 강병두;전대한;김재웅
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.55-62
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    • 2002
  • 상부벽식-하부골조 구조(복합구조)는 일반적으로 전이층을 중심으로 상부는 주거공간의 전단벽식의 고층아파트이고 하부는 상업공간의 보-기등의 골조구조이다. 이러한 구조물은 구조형식의 특성상 강성비정형, 질량비정형, 기하학적 비정형 등 비정형 형태의 특징을 갖고 있다. 본 연구에서는 하부골조 구조물의 층수가 변화할 경우에 대해 복합 구조물의 비선형 거동특성과 내진성능을 파악하였다. 비선형 해석결과로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 1) 비선형 정적해석의 최상층변위각과 밑면전 단력계수로부터 하부구조의 층수가 증가할 경우 구조물의 밑면전단력계수는 감소하였으나 최상층변위각은 증가하였다. 2) 하부구조의 층수가 증가할 경우 상부벽식구조의 층간변위각과 소성율은 감소하였으며, 상부벽식은 탄성상태에 가까운 거동을 하였다. 3) 하부구조의 층수가 증가할 경우 하부구조에서 층간변위각이 집중적으로 증가하였다.