• 제목/요약/키워드: partial safety factors

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부분안전계수를 이용한 케이슨식안벽의 신뢰성설계법 (Reliability Based Design of Caisson type Quay Wall Using Partial Safety Factors)

  • 김동현;윤길림
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.224-229
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    • 2009
  • 케이슨식 안벽의 Level I 신뢰성설계를 위한 부분안전계수를 산정하였다. 일계신뢰도법에 의한 부분안전계수는 한계상태함수의 확률변수에 대한 민감도, 목표신뢰도지수, 확률특성치 및 설계특성치 등의 함수로써 표현하였으며 전면조위와 잔류수위에 대해서는 현행설계법과의 연계성을 유지하기 위하여 수정부분안전계수를 새롭게 정의하였다. 수치해석을 통하여 목표신뢰도지수에 대한 부분안전계수를 산정하였으며 지진계수의 확률분포는 극치분포를 사용하였다. 지진계수의 설계치를 적용함에 있어서 재현주기가 길수록 부분안전계수가 작게 산정됨을 확인하였다.

항만구조물의 사면안정 신 설계기준 연구 (A Study of New Technical Standards for Slope Stability in Port Structures)

  • 윤길림;윤여원;김홍연
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.316-325
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    • 2009
  • 국제적인 항만시설물 사면안정해석 설계기준을 분석하고 그 결과를 비교하였다. 사면안정해석에 사용된 설계기준은 한계상태 설계법에 근거한 중국, 유럽 및 일본의 설계방법이다. 사면안정해석시 공통적으로 파괴활동면은 원호 활동면 가정을 기본으로 하고 있다. 해석방법에 있어서 중국은 수정 Fellenius법에 근간하고 있으나 근래에 간편 Bishop법으로 변화하고 있다. 유럽은 Morgenstern & Price법 또는 Bishop법을 추천하고 있다. 반면, 일본은 수정 Fellenius법을 우선시하고 간편 Bishop법은 두꺼운 사질토 지반 등에 선택적으로 이용하도록 하고 있다. 특별하게도 유럽은 포괄적 부분계수 및 재료계수를 규정하는 반면, 일본은 각 구조물별로 경험적 재료계수를 명시하고 있다. 중국에서는 포괄적 부분계수의 최소범위를 규정하고, 안정조건에 따라 특정한 시험에 의한 강도지수를 사용하도록 구체적으로 명시하고 있다. 설계사례를 통한 사면안전율을 비교한 결과, 중국, 일본 및유럽 순으로 높게 나타났다.

유공케이슨 방파제 활동 및 전도 한계상태설계를 위한 하중저항계수 보정 (Load & Resistance Factors Calibration for Sliding and Overturning Limit State Design of Perforated Caisson Breakwater)

  • 김동현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.458-464
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    • 2020
  • 유공케이슨 방파제의 한계상태설계법 개발을 위해 하중저항계수 보정을 수행하였다. 전국 항만의 12개 유공케이슨식 방파제에 대하여 설계변수의 불확실성을 고려한 신뢰성해석을 수행하였다. 목표신뢰성지수에 따른 부분 안전계수와 하중, 저항계수를 차례로 산정하였다. 최적화기법을 통해 한계상태설계법 개발을 위한 하중계수와 저항계수를 도출하였다. 최종 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계하였으며 목표수준의 신뢰성지수를 상회하는지 검증하였다. 목표신뢰성지수를 변화시켜 해당 수준에 맞는 하중저항계수를 최종 제시하였다.

소파블록 피복제 제체의 한계상태설계를 위한 하중저항계수 보정 (Load & Resistance Factors Calibration for Front Covered Caisson Breakwater)

  • 김동현;허정원
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.293-297
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    • 2021
  • 소파블록 피복제 제체의 한계상태설계법 개발을 위해 하중저항계수 보정을 수행하였다. 실제 시공된 소파블록 피복제 제체의 설계자료를 분석하여 신뢰성해석을 수행하였으며 목표신뢰성지수에 따른 부분안전계수와 하중, 저항계수를 차례로 산정하였다. 최적화기법을 통해 한계상태설계법 개발을 위한 하중계수와 저항계수를 도출하였다. 최종 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계하였으며 목표수준의 신뢰성지수를 상회하는지 검증하였다. 해외기준의 하중저항계수와 본 연구에서 구한 하중저항계수를 비교하였다.

직립무공케이슨방파제 한계상태설계를 위한 하중저항계수 보정 (Load & Resistance Factors Calibration for Limit State Design of Non-Perforated Caisson Breakwater)

  • 김동현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.351-355
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    • 2019
  • 무공케이슨 방파제의 한계상태설계를 위한 하중저항계수를 제시하였다. 전국 항만의 16개 방파제에 대한 신뢰성해석을 수행하여 부분안전계수를 산출하였으며 이를 하중과 저항계수로 전환하였다. 개별적으로 구한 하중저항계수에 최적화기법을 적용하여 최종 하중저항계수를 보정하였다. 최종적으로 얻은 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계한 후 목표수준을 만족하는지 검증하였다. 목표신뢰도수준의 변화에 따른 하중저항계수를 제시하여 한계상태설계가 용이하도록 하였다.

경사식 방파제의 비용 최적화에 기초한 부분안전계수 및 목표파괴확률 산정 (Estimation of Partial Safety Factors and Target Failure Probability Based on Cost Optimization of Rubble Mound Breakwaters)

  • 김승우;서경덕
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.191-201
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    • 2010
  • 방파제는 인명 피해의 우려가 적은 구조물이기 때문에 주로 비용 최적화를 고려하여 설계한다. 하지만 대부분의 국내 방파제는 비용최적설계를 고려하지 않았다. 본 연구에서는 비용최적설계를 국내의 경사식 방파제에 적용하여 최적설계중량과 목표파괴확률 그리고 부분안전계수를 산정하였다. 사용한 방법은 PIANC Working Group 47의 Hans F. Burcharth and John D. Sorensen에 의해 개발된 것이다. 최적재현기간은 많은 경우에 50년으로 계산되었고 실질이자율이 높을 경우에 100년으로도 계산되었다. 최적재현기간에 해당하는 파괴확률과 기존 구조물의 신뢰성 해석에서 얻은 파괴확률을 사용하여 목표파괴확률을 제안하였다. 국내 설계기준인 초기한계상태의 최종적인 목표파괴확률은 약 60%이며 이에 상응하는 전체안전계수는 1.09이다. 이는 현행 설계법보다 9% 큰 공칭직경과 30% 큰 설계중량을 요구한다. 또한 비용최적설계를 고려한 부분안전계수를 산정하여 비용을 고려하지 않는 Level 2의 부분안전계수와 비교하였고 목표파괴확률이 40% 미만일 때 두 방법이 비교적 잘 일치함을 보였다.

제2계 2차모멘트/신뢰성조건 조합방법에 의한 부분안전계수 (Partial Safety Factors by SOSM/RC Combined Method)

  • 이종헌;신현묵;손승요
    • 전산구조공학
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    • 제1권1호
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    • pp.79-85
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    • 1988
  • 제2계 2차모멘트법인 점적합 포물체 근사법의 역과정의 연산을 구하여 신뢰성설계에 적용할 수 있도록 하였으며, 파괴점을 구하기 위한 신뢰성조건법을 연산과정을 수정하여 한계상태함수가 비선형인 경우에도 문제마다 식을 새로 수립하는 번거로움을 피하도록 하였다. SOSM/RC 조합방법을 이용하면 결과적인 파괴확률은 목표파괴확률에 부합하며 넓은 범위의 하중비에 대해 거의 일정한 부분안전계수를 얻을 수 있다.

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신뢰성공학에 근거한 하중-강도계수 설계법과 부분안전계수의 개념 및 적용 (The Concepts and the Applications of Load and Resistance Factor Design and Partial Safety Factor Based on the Reliability Engineering)

  • 유연식;김태완;김종인
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.309-314
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    • 2007
  • Recently, the LRFD and the PSF based on structural reliability assessment have been applied to NPP designs in behalf of the conventional deterministic design methods. In the risk-informed structural integrity, it is especially possible to optimize design procedures considering cost, manufacturing and maintenance because the structural reliability concepts have confirmed the reliability for which a designer aims. Generally, in order to evaluate the PSF, the LRFD which is the design concept for evaluating safety factors respectively on the limit state function including load and resistance. This study certifies the concept and its applications of the PSF using the LRFD based on the structural reliability engineering.

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활선중 절연유 분석을 통한 유입변압기 건전성 평가 방법에 관한 연구 (A Study on the Health Evaluation Method of Oil-immersed Transformer through Analysis of Insulating Oil)

  • 신연진;임재용
    • 한국안전학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • The health state of the oil transformer is evaluated by the age of use and the state of internal defects. Mineral Oil, used as an insulator for oil transformers, creates specific gases and compounds through chemical reactions caused by heat, moisture, and partial discharge inside the transformer. It is possible to determine the aging and defect of the transformer through these gases and compounds. So, it is an important indicator to evaluate the health of a transformer. In this study, factors for assessing the health of transformers were hierarchically categorized, and key factors for each hierarchy were selected for design weighting. These weights were determined through surveys conducted with experts in the fields of transformer design, operation, and quality. For the health of a transformer, defect-related factors are approximately three times more important than factors related to aging. Additionally, defect-related factors showed a higher weighting for gases generated at high temperatures. Furthermore, Furan was determined to have a high weight, directly associated with insulating paper aging. Based on these findings, a health index was proposed, and a comparative analysis was conducted by categorizing 40 operational transformers into normal and comparison groups to evaluate and validate it.

Design models for predicting the resistance of headed studs in profiled sheeting

  • Vigneri, Valentino;Hicks, Stephen J.;Taras, Andreas;Odenbreit, Christoph
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권5호
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    • pp.633-647
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    • 2022
  • This paper presents the results from reliability analyses of the current Eurocode 4 (EN 1994-1-1) and AISC 360-16 design models for predicting the resistance of headed stud shear connectors within profiled steel sheeting, when the ribs are oriented transverse to the supporting beam. For comparison purposes, the performance of the alternative "Luxembourg" and "Stuttgart" model were also considered. From an initial database of 611 push-out tests, 269 cases were included in the study, which ensured that the results were valid over a wide range of geometrical and material properties. It was found that the current EN 1994-1-1 design rules deliver a corrected partial safety factor γM* of around 2.0, which is significantly higher than the target value 1.25. Moreover, 179 tests fell within the domain of the concrete-related failure design equation. Notwithstanding this, the EN 1994-1-1 equations provide satisfactory results for re-entrant profiled sheeting. The AISC 360-16 design equation for steel failure covers 263 of the tests in the database and delivers 𝛾M*≈2.0. Conversely, whilst the alternative "Stuttgart" model provides an improvement over the current codes, only a corrected partial safety factor of 𝛾M*=1.47 is achieved. Finally, the alternative "Luxembourg" design model was found to deliver the required target value, with a corrected partial safety factor 𝛾M* between 1.21 and 1.28. Given the fact that the Luxembourg design model is the only model that achieved the target values required by EN 1990, it is recommended as a potential candidate for inclusion within the second generation of Eurocodes.