• 제목/요약/키워드: graphic statics

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구조미를 고려한 사장케이블 구조의 형태설계 - 정력학적 도해법 이용 - (Form Generation of Cable-Stayed Structures considering Structural Art - by using Graphic Statics -)

  • 김남희;홍성걸
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권4호
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    • pp.167-174
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    • 2019
  • Cable-stayed structures provide a lot of possibilities toward the development of innovative structural forms regarding their expressiveness and uniqueness. Such cable-stayed structures, as form-active structures, can obtain a family of alternatives by changing parameters for defining geometric shapes. The concept of graphic statics is utilized to explain the relationship between the load path and structural forms because the load path of cable structures has something to do with their structural geometry. Moreover, this structural geometry has a dominant effect on both structural efficiency and structural elegancy. The proposed design method in this study will help designers conceive innovative structural forms considering structural safety, material efficiency, and structural art altogether.

창의적 사고력을 이용한 미학적 교량 설계 (Aesthetic Bridge Design using Creative Thinking)

  • 김남희;고현무
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3A호
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    • pp.217-225
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    • 2009
  • 교량설계문제란 주어진 조건을 만족하는 해를 찾아가는 과정이며, 설계결과의 질적 수준은 개념적 설계단계에서 문제의 제약적 조건을 어떻게 합리적 설계대안으로 연계시키는지에 따라서 현저히 달라진다. 이 논문에서는 아름다운 교량형태를 위해서 창의적 사고력을 이용하여 정성적 교량설계 대안을 생성하는 개념적 설계를 위한 교량형태 생성방법에 주안점을 둔다. 이 연구에서 창의력은 무에서 유를 창조하는 것이 아니라 기존 개념들의 재구성을 의미한다. 이러한 창의력은 역학적 힘과 형태와의 관계를 토대로 이루어지는 구조시스템의 생성질서를 확장시키는 것뿐만 아니라, 건축양식과 같은 예술적 요소를 교량설계와 접목하는 것을 포함한다. 또한, 개념적 설계단계에서 교량형태 생성과정에 시각적 구조해석 결과를 보여주는 정력학적 도해법이 매우 효율적임을 살펴본다. 이 연구에서 제시하는 교량형태 생성방법은 실무자들에게뿐만 아니라 미학적 교량설계 교육에 대한 새로운 교육모델로도 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

스트럿 타이 모델개발을 위한 시각화 도구 개발 (Development of Visual Tools for Strut-Tie Model)

  • 김남희;홍성걸;여득현
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.596-601
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    • 2008
  • This paper presents how to develop visual design tools for construction of strut-and-tie models(S (STM). STMs have shown internal force flows for dimensioning and proportioning of D-regions of reinforced concrete structures. In order to select an appropriate strut-and-tie model some interactive graphic tools are necessary to help designers compare alternatives by changing the geometry of initial STM. This study proposes to use force polygons representing the equilibrium state of STM. The change of STM dynamically shows change of force magnitudes by force polygon. Once the geometry of STM is determined the detailing design process is required in the next procedure.

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컴퓨터 그래픽스를 이용한 케이블 구조의 초기형태 설계 (Preliminary Form Design of Cable Structure using Computer Graphics)

  • 김남희;고현무;홍성걸
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.375-382
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    • 2011
  • 최근 컴퓨터 그래픽 S/W는 변수화 모델링과 생성알고리즘을 제공함으로써 기하학적 표현의 다양성뿐만 아니라 설계자의 의도를 체계적으로 모듈화할 수 있는 여러 가지 가능성을 열어주고 있다. 이 연구에서는 이러한 가능성을 지닌 컴퓨터 그래픽 S/W기반으로 초기 구조형태를 생성하는 방법을 제시하고자 한다. 특히 변수화 모델링과 생성 알고리즘을 이용하여 다양한 설계대안을 생성한다. 더욱이 동적 그래픽스개념을 이용하여 설계자가 한편에서는 구조형태를 생성하는 동안에, 또 다른 한편에서는 상응하는 힘의 흐름도가 마련되도록 한다. 이는 궁극적으로 힘의 흐름에 근거한 합리적 초기 구조형태 설계를 지원하게 될 것이다.

불확실 동적 환경에서 다각형 부품의 평행-턱 파지 계획 (Parallel-Jaw Grasp Planning of Polygonal Parts in Uncertain Dynamic Environments)

  • 한인환;조정호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.126-135
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    • 1997
  • A sensorless motion planner which succeeds in grasping a polygonal part firmly into a desired orientation has been developed through the dynamic analysis. The analytical results on the impact process with friction are used for modeling the contact motionduring the parallel-jaw grasp operation, which is com- posed of the pushing and the squeezing process. The developed planner succeeds in grasping a part into a specified orientation in the face of uncertainties of initial position and orientation of the part, motion direction of the finger, and the physical parameters such as the coefficients of friction and restitution. The motion planner has been fully implemented into a viable package on the computer system, and verified experimentally. The motion of parts is recorded using a high-speed video camera, and then compared to the results of the planner and the graphic simulation results that illustrate the simulated motion of the grasp operation.

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힘의 흐름을 따르는 현수교의 초기 구조형태계획 (Preliminary Structural Form Planning for Suspension Bridge According to Force Flow)

  • 김남희;고현무
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1315-1326
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    • 2013
  • 하중에 민감한 케이블을 사용하는 현수교의 기하학적 형상은 하중을 저항할뿐만 아니라 시지각적 실루엣이 된다. 이 연구에서는 정력학적 도해법이 지니는 두 가지 가능성을 이용해서 힘의 흐름을 따르는 현수교의 초기 구조형태계획법을 제시한다. 첫째, 힘다각형을 이용해서 동일한 힘에 대해서 다양한 하중경로를 모색할 수 있다. 둘째, 구조형태와 힘다각형 사이에 존재하는 상반원리를 이용해서 새로 형성된 하중경로에 대응하는 구조형태를 생성할 수 있다. 먼저 현수교의 구조적 및 미학적 측면에 영향을 미치는 주요 구조형태변수를 선정한다. 이러한 변수에 대해서 구조형태와 힘다각형의 상호관계를 분석한다. 이를 토대로 현수교의 초기 구조형태계획에 대한 일련의 설계과정절차들을 개발한다. 이 연구에서 제시하는 구조형태계획법은 유사 형태저항 구조시스템의 설계대안을 생성하는데 수월하게 확장해서 사용할 수 있다. 또한 구조형태와 힘의 흐름과의 상호관계를 설명하는 교육용 도구로도 사용될 수 있을 것으로 기대한다.