• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.103-109
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• 2004

본 논문은 조합하중을 받는 공간구조물의 안정경계를 파악하는 것이다. 구조물에 작용하는 독립된 여러 가지 하중벡터는 기본이 되는 하중 모드와 하중매개 변수를 이용하여 나타내고, 독립된 하중 매개변수에는 비례관계를 설정함으로서 하나의 하중변수에 의해 하중을 부여한다. 구조물의 좌굴하중 즉 임계점은 평형조건이 불안정이 되는 극한점과 분기점으로 분류되고, 가장 낮은 하중이 좌굴하중으로 정의된다. 본 논문에서는 기하학적 비선형 문제를 해석하기 위한 수치해석법으로는 호장법과 뉴턴-랩슨법을 이용하였으며, 본 해석을 통하여 안정경계를 파악함은 물론 좌굴모드 및 좌굴하중을 명확히 규명하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.85-92
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• 2002

Two way grid single-layer domes are of great advantage in fabrication and construction because of the simple fact that they have only four members at each junction. But, from a point of view of mechanics, the rectangular latticed pattern gives rise to a nonuniform rigidity-distribution in the circumferential direction. If the equivalent rigidity is considered in the axial direction of members, the in-plane equivalent shearing rigidity depends only on the in-plane bending rigidity of members and its value is very small in comparison to that of the in-plane equivalent stretching rigidity. It has a tendency to decrease buckling -strength of dome considerably by external force. But it is possible to increase buckling strength by the use of roofing covering materials connected to framework. In a case like this, shearing rigidity of roofing material increases buckling strength of the overall structure and can be designed economically from the viewpoint of practice. Therefore, the purpose of this paper, in Lamella dome and rectangular latticed dome that are a set of 2-way grid dome, is to clarify the effects of roofing covering materials for increasing of buckling strength of overall dome. Analysis method is based on FEM dealing with the geometrically nonlinear deflection problems. The conclusion were given as follows: 1. In case of Lamella domes which have nearly equal rigidity in the direction of circumference, the rigidity of roofing covering materials does not have a great influence on buckling-strength, but in rectangular latticed domes that has a clear periodicity of rigidity, the value of its buckling strength has a tendency to increase considerably with increasing rigidity of roofing covering materials 2. In case of rectangular latticed domes, as rise-span-ratio increases, models which is subjected to pressure -type-uniform loading than vertical-type-uniform loading are higher in the aspects of the increasing rate of buckling- strength according to the rate of shear reinforcement rigidity, but in case of Lamella dome, the condition of loading and rise-span-ratio do not have a great influence on the increasing rate of buckling strength according to the rate of shear reinforcement rigidity.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.109-118
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• 2012

The large-space single-layer lattice dome is relatively simpler in terms of the arrangement of the various framework members and of the design of the junction than the multi-layered lattice dome, can reduce the numbers and quantity of the framework members, and has the merit of exposing the beauty of the framework as it stands. The single-layer lattice dome, however, requires a stability investigation of the whole structure itself, along with an analysis of the stress of the framework members, because an unstable phenomenon called "buckling" occurs when its weight reaches critical levels. Many researchers have systematically conducted researches on the stability evaluation of the single-layer lattice dome. No construction case of a single-layer lattice dome with a 300-m-long span, however, has yet been reported anywhere in the world. The large-space dome structure is difficult to erect due to the gigantic span and higher ceiling compared with other common buildings, and its construction cost is generally huge. The method of erecting a structure causes major differences in the construction cost and period. Therefore, many researchers have been conducting various researches on the method of erecting such structure. The step-up method developed by these authors can reduce the construction cost and period to a great extent compared with the other general methods, but the application of this method inevitably requires the development of system supports in the center section as well as pre-existing supports in the boundary sections. In this research, the safety during the construction of a single-layer lattice dome with 300-m-long span using pre-existing materials was examined in the aspect of structural strength, and the basic data required for manufacturing the supports in the application of the step-up method developed by these authors during the erection of the roof structure were obtained.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.45-51
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• 2008

단층 래티스 돔은 경량이면서도 높은 강성을 가지므로 대공간 구조물로서 유리하며, 이 구조물은 기둥 없이 널은 공간을 확보해야하는 구조적 특성으로 인하여 시공시 불안정 현상이 발생할 수 있다. 현재 국내에서 대공간 지붕구조물의 설치 방법으로 가장 많이 도입되고 있는 Erection공법은 Block공법이며, 이 공법은 지상에서 조립한 대공간 지붕 골조를 크레인 등으로 소정의 위치까지 들어 올려 지붕구조를 완성해 가는 설치 공법이다. Block 공법에 있어서 인양할 포인트를 선정하는 작업은 대단히 중요하다. 즉, 인양 시 골조의 변형과 좌굴 등에 대해서 가장 안전하고 경제적인 절점을 인양 포인트로 선정할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 가장 안전하고 경제적인 Erection을 위한 기초자료를 얻기 위하여 삼각형 네트워크를 갖는 단층 래티스 돔의 Erection 시 인양 포인트에 따른 구조물의 거동 및 좌굴 특성을 연구하는데 그 목적이 있다. 얻어진 결론은 1) 돔의 높이 H가 작을수록 인양위치에 따른 좌굴내력의 영향이 큰 것을 알 수 있었으며, 반대로 돔의 높이 H가 클수록 인양위치에 따른 좌굴내력의 영향은 미미한 것을 알 수 있었다. 2) 인양 위치에 관계없이 인양로프 길이에 따른 좌굴내력의 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.111-118
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• 2011

단층 래티스 돔과 같은 스페이스 프레임 구조물은 대공간을 확보하기 위하여 강접합으로 설계함으로써 경제성과 심미성 등의 장점을 확보할 수 있다. 그러나 실제 구조물의 접합상태는 완전한 강접합도, 완전한 핀접합도 아닌 접합부 상세에 따라 중간적인 특성을 나타내는 반강접합이 일반적이다. 본 연구에서는 저자 등에 의해 제안된 Step-Up Erection 공법을 적용하여 단층 라멜라 돔의 접합부 강성에 따른 시공 중의 좌굴 특성을 해석적으로 규명하였다. 얻어진 결과는 시공 Step이 증가할수록 그리고 접합부 휨강성이 핀접합에 가까울수록 좌굴내력은 감소하였으며, 좌굴모드는 시공 Step이 증가할수록, 접합부 휨강성이 강접합에 가까울수록 돔의 정점 부근에서 뜀좌굴 현상에 의한 절점좌굴이 발생하였다. 또한, 시공 Step이 낮을 경우 저면 경계부의 원주방향 부재에서 큰 인장응력 분포를 나타내었으며, 시공 Step이 증가할수록 정점 중앙부에서 큰 압축응력 분포를 보였다. 완성돔을 제외한 시공 중 Step에서는 Step이 증가할수록, 접합부 휨강성이 핀접합에 가까울수록 저면부 경선방향 부재에서 큰 인장응력 분포를 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.463-472
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• 1998

본 논문의 목적은 4각형네트워크 패턴을 가지는 단층래티스돔의 좌굴특성을 실험과 이론을 통하여 검토하고, 나아가 4각형 네트워크 단층돔에 대한 신뢰할 수 있는 이론해석법을 개발하기 위한 기초연구를 하는데 그 목적이 있다. 이론해석은 야마다의 연속체치환법과 유한요소법에 의한 프레임해석법으로 한다. 원주방향에 대한 불균일한 강성과 지붕재료의 강성이 돔전체 좌굴특성에 미치는 영향을 검토한다. 이론과 실험에 의한 결과는 불균일한 강성을 가지거나 또는 강성을 갖는 지붕재료를 사용하는 다양한 종류의 단층래티스돔에 대한 일반적인 이론해석법을 개발하기 위한 기초자료로 활용될 것이다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
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• pp.55.2-55.2
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• 2009

• 한국공간구조학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.117-124
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• 2001

In Single-layer latticed domes with rectangular network which is composed of ring of circumferential direction and rafter of longitudinal direction, that is, rib domes, if we use the cross-membered junction's method for the advantage in fabrication and construction, the eccentricity is occurred in the nodal point of crossing members. This paper is aimed at investigating the buckling characteristics for the effect of eccentricity according to rise-span ratios and distance of eccentricity. Analysis method is based on FEM dealing with the geometrically nonlinear deflection problems. The conclusion were given as follows: 1. The maximum decreasing ratio of buckling strength due to the junction's eccentricity is about 60% in models of this paper. 2. In the increasing ratio of buckling strength for rise-span ratio, that of Type 3 models is larger than that of type 2 models. On the other hand, that of Type 2 mode is larger than that of Type 3 for eccentricity-distance. 3. In the viewpoint of the value of buckling strength, that of Type 2 models is larger than that of type 3 models. The effect of the junction's rigidity on buckling strength is not great for overall models. Therefore if we use the cross-membered junction's method for the advantage in fabrication and construction, the method of Type 2 will have the great advantage of that of Type 3.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.425-432
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• 2001

This paper presents the studies of the characteristics of dynamic behavior of single layer latticed domes with laminated rubber bearing and establishes the effectiveness of the system. The base isolation system installed between base and structures reduces the responses due to earthquake motions and increases the natural period of structures. Numerical analysis is carried out using modal superposition method and Newmark-βmethod which is linear acceleration method with (equation omitted) : 1/2 and β : 1/6. The time interval Δt for response calculation is 0.001 sec. Damping ratio is 2 % as Rayleigh damping and El Centro NS(1940) as earthquake motion is the input excitation data. The acceleration response of dome with base isolation is reduced to 30 % of the response of non-isolation system. From the results of the numerical studies on the models, it is confirmed that base isolation system effectively suppresses the responses of the domes subjected to horizontal earthquakes.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.1-8
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• 1996

Many studies showed that small imperfections can also have a considerable influence on the behaviour of structures. Especially, in Single-Layer Latticed Domes, initial imperfection occurred by human error and construction error is very important to the buckling load. The definition of imperfection is that a node of structure shifts from perfect condition. For example, in the case of truss structures, imperfections are represented by shifting the location of nodal points relative to the position in which they would be for a perfect structure. This paper uses Arc-length Method in nonlinear iteration analysis, choosing star dome, in which many studies have been accomplished, as a model. The results of analysis show that initial imperfection can reduce the buckling load of structures.