KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.37
no.3
/
pp.531-539
/
2017
The strut-tie model approach has been recognized as an efficient methodology for the design of all types of concrete members with D-regions, and the approach has been accepted in design codes globally. However, the design of concrete members with the approach requires many iterative numerical structural analyses, numerous graphical calculations, enormous times and efforts, and designer's subjective decisions in terms of the development of appropriate strut-tie model, determination of required areas of struts and ties, and verification of strength conditions of struts and nodal zones. In this study, a computer graphics program, that enables the design of concrete members efficiently and professionally by overcoming the forementioned limitations of the strut-tie model approach, is developed. In the computer graphics program, the numerical programs that are essential in the strut-tie model analysis and design of concrete members including finite element analysis programs for the plane truss and solid problems with all kinds of boundary conditions, a program for automatic determination of effective strengths of struts and nodal zones, and a program for graphical verification of developed strut-tie model's appropriateness by displaying various geometrical shapes of struts and nodal zones, are loaded. Great efficiency and convenience during the application of the strut-tie model approach may be provided by the various graphics environment-based functions of the proposed program.
Sung-Hwan An;Jong-Hyun Lee;Geun-Gon Kim;Dong-hoon Kang
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
/
v.29
no.7
/
pp.992-1001
/
2023
OWEC (Overtopping Wave Energy Converter) is a wave power generation system using the wave overtopping. The performance and safety of the OWEC are affected by wave characteristics, such as wave height, period. To mitigate this issue, optimal OWEC designs based on wave characteristics must be investigated. In this study, the environmental conditions along the Ulleungdo coast were used. The hydraulic efficiency of the OWEC was calculated using SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) by comparing 4 models that changed the substructure. As a result, it was possible to change the substructure. Through design optimization, a new truss-type structure, which is a substructure capable of carrying the design load, was proposed. Through a case study using member diameter and thickness as design variables, structural safety was secured under allowable stress conditions. Considering wave load, the natural frequency of the proposed structure was compared with the wave period of the relevant sea area. Harmonic response analysis was performed using wave with a 1-year return period as the load. The proposed substructure had a reduced response magnitude at the same exciting force, and achieved weight reduction of more than 32%.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.28
no.2A
/
pp.259-267
/
2008
The ultimate strengths of reinforced concrete deep beams are governed by the capacity of the shear resistance mechanism composed of concrete and shear reinforcing bars, and the structural behaviors of the beams are mainly controlled by the mechanical relationships according to the shear span-to-effective depth ratio, flexural reinforcement ratio, load and support conditions, and material properties. In this study, a simple indeterminate strut-tie model reflecting all characteristics of the ultimate strengths and complicated structural behaviors is presented for the design of simply supported reinforced concrete deep beams. In addition, a load distribution ratio, defined as a magnitude of load transferred by a vertical truss mechanism, is proposed to help structural designers perform the design of simply supported reinforced concrete deep beams by using the strut-tie model approaches of current design codes. In the determination of a load distribution ratio, a concept of balanced shear reinforcement ratio requiring a simultaneous failure of inclined concrete strut and vertical steel tie is introduced to ensure the ductile shear failure of reinforced concrete deep beams, and the prime design variables including the shear span-to-effective depth ratio, flexural reinforcement ratio, and compressive strength of concrete influencing the ultimate strength and behavior are reflected upon based on various and numerous numerical analysis results. In the companion paper, the validity of presented model and load distribution ratio was examined by employing them to the evaluation of the ultimate strengths of various simply supported reinforced concrete deep beams tested to failure.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.23
no.7
/
pp.152-163
/
2019
In this paper, effect of steel fiber inclusion, compressive strength of matrix, shear reinforcement and shear span to depth ratio on the flexural behavior of UHPFRC(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete) were investigated with test of 10-UHPFRC beam specimens. All test specimens were subjected to the flexural static loading. It was shown that steel fiber significantly improve the shear strength of UHPFRC beams. 2% volume fraction of steel fiber change the mode of failure from shear failure to flexural failure and delayed the failure of compressive strut with comparatively short shear span to depth ratio. UHPFRC beams without steel fiber had a 45-degree crack angle and fiber reinforced one had lower crack angle. Shear reinforcement contribution on shear strength of beams can be calculated by 45-degree truss model with acceptable conservatism. Using test results, French and Korean UHPFRC design recommendations were evaluated. French recommendation have shown conservative results on flexural behavior but Korean recommendation have shown overestimation for flexural strength. Both recommendations have shown the conservatism on the flexural ductility and shear strength either.
The divergence connection between steel circular tubes is widely used in such structures as factory facilities, steel circular hollow section truss, and off-shore tower. Steel circular hollow section (SCHS) have close section, and it makes their per-unit production expense higher than open sectioned products like L-shape, H-shape steels, but the sectional resistance of SCHS against vertical compression and torsion is very high. Despite the structural merits of SCHS, however, many engineers dislike to use them in their design because of uncertainty regarding the stress distribution and deformation behavior at their connections. Therefore, this thesis dealt with X-type connections, the most common forms of connection, and studied their load-deformation relationship. It observed how to show the load-deformation relationship at steel circular tube connections according to the diameter-thickness ratio (D/T) of the chord and diameter of branch-diameter of chord ratio (d/D) and suggested prediction yield load using by ring analysis method.
In structural mechanics, traditional analyses methods usually employ matrix operations for obtaining displacement and internal forces of the structure under the external effects, such as distributed loads, earthquake or wind excitations, and temperature changing inter alia. These matrices are derived from the well-known principle of mechanics called minimum potential energy. According to this principle, a system can be in the equilibrium state only in case when the total potential energy of system is minimum. A close examination of the expression of the well-known equilibrium condition for linear problems, $P=K{\Delta}$, where P is the load vector, K is the stiffness matrix and ${\Delta}$ is the displacement vector, it is seen that, basically this principle searches the displacement set (or deformed shape) for a system that minimizes the total potential energy of it. Instead of using mathematical operations used in the conventional methods, with a different formulation, meta-heuristic algorithms can also be used for solving this minimization problem by defining total potential energy as objective function and displacements as design variables. Based on this idea the technique called Total Potential Optimization using Meta-heuristic Algorithms (TPO/MA) is proposed. The method has been successfully applied for linear and non-linear analyses of trusses and truss-like structures, and the results have shown that the approach is much more successful than conventional methods, especially for analyses of non-linear systems. In this study, the application of TPO/MA, with Harmony Search as the selected meta-heuristic algorithm, to cables net system is presented. The results have shown that the method is robust, powerful and accurate.
Kim, Jin Man;Choe, Eun Hui;Park, Dae Gyu;Lee, Jae Hong
Journal of Korean Society of Steel Construction
/
v.20
no.2
/
pp.303-312
/
2008
In this paper, the seismic behavior of shear wal-frame systems is analyzed. The governing equations of the wall-frame systems with outrigger truss are formulated through the continuum approach and the whole structure is idealized as a shear-flexural cantileverwith rotational spring. The effect of shear deformation and flexural deformation of the wall-frame and outrigger trusses are considered and incorporated in the formulation of the wall-frame structures with and without outriggers are compared by using finite element analysis incorporated with the Newmark-${\beta}$ method. Numerical results are obtained and compared with the finite element package MIDAS. The proposed method is found to be simple and efficient, and provides reason ably accurate results in the early design stage of tall building structures.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.19
no.2
s.72
/
pp.161-169
/
2006
The study proposes component models in developing an efficient platform for internet-based structural analysis. Since a structural analysis requires an operation of complicated algorithms, a client-side computation using X-Internet is preferred to a server-side computation to provide a flexible service for multi-users. To compete with the user-friendly interfaces of available commercial analysis programs, a window-based interface using Smart Client was applied. Also, component-based programming was performed with the considerations on reusability and expandability so that active Preparation for future change or modification could be feasible. The components describe the whole system by subdivision and simplification. In the relationship between upper-and lower-level components and also in the relationship between components and objects, a unified interface was used to clearly classify the connection between the libraries. By performing data communication between different types of platforms using XML WebService, a conner-stone of data transfer is proposed for the future integrated CAE. The efficiency of the developed platform has been examined through a sample structural analysis and design on planar truss structures.
The current ACI design code does not take into account the contribution of concrete for the torsional moment of reinforced concrete(RC) beams subjected to pure torsion. This code is not capable of evaluating the inter-effects between concrete and torsional reinforcement on the torsional resistance of the RC beams. Some test results indicated that the current ACI code was not successful in predicting the observed torsional moment of the RC beams with reasonable accuracy. The research reported in this paper provides an evaluation equation to predict the torsional moment of the RC beams subjected to pure torsion. The proposed equation is derived from the equilibrium as well as compatibility equations of the truss model for the cracked RC beams. Comparisons between the observed and calculated torsional moments of the 66 tested beams, showed reasonable agreement.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
/
v.12
no.3
/
pp.47-54
/
2012
The roof surface of spatial structures is often damaged or destroyed because of its light weight roof structure and materials. Many of large scale stadiums have roof structure framed with steel truss or stay cable and wrapped or covered with membrane material Teflon, and this membrane material is easily damaged and its loss is quite serious. Through such examples, it was found that the studies on wind proof design of roofs of large space structures were not sufficiently made. This study conducted wind pressure experiment and fluid analysis in order to examine the aerodynamic characteristic of the roof shape of hyperbolic paraboloid spatial structures. Although the biggest minimum peak wind pressure coefficient was shown in the edges of the roof in the wind origin direction, it decreases with the advancement to the longitudinal direction of the roof.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.