마찰진자를 이용한 면진장치의 원전 주 제어실 적용에 관한 연구

김우범,이경진,Kim, Woo Bum,Lee, Kyung Jin 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.4

원전 주 제어실에 마찰진자 베어링을 이용한 면진시스템을 적용하기 위한 해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 마찰진자 베어링을 제작하였으며 동적 물성치 시험을 통하여 이의 성능을 평가하였다. 강재 격자 바닥판, 캐비넷, 4개의 마찰진자로 구성된 주제어실의 부분 면진시스템 모형을 제작하고 진동시험대 실험을 수행함으로써 마찰진자 시스템의 원전 적용성을 평가하였다. 진동대 실험에서는 원전 스펙트럼을 이용한 인공지진파를 사용하였으며 마찰진자 위치 점의 층응답 스펙트럼의 변화를 통하여 면진 성능을 평가하였다. 향후 실험을 통하여 구현하기 어려운 실험변수의 영향을 검토하기 위하여 수치해석 모형을 작성하여 실험 결과 비교 검증하였다. An experimental and analytical study was performed to apply the friction pendulum system (FPS) to the main control room of a nuclear power plant. A friction pendulum bearing was fabricated, and the dynamic response of the bearing was evaluated. A partial model of a main control room attached to the FPS was tested on the shake table. The model consisted of a cabinet, a $3m\times3m$ access floor, and four friction pendulum bearings. The artificial time history based on the floor response spectrum of the main control room was used as the earthquake input signal in the test. Comparisons between the analytical study and the experimental study were conducted to verify the results and to extend the experimental study to the range of parameters that could not be experimentally studied.

폐콘크리트 골재를 이용한 P.C 슬라브재의 개발 및 실용화

김우범 공주대학교 자원재활용 신소재 연구센터 2003 센터사업 성과집 Vol.- No.4

SC(강판-콘크리트)구조 브라켓 접합부 거동에 관한 연구

김우범,김강식,Kim, Woo Bum,Kim, Kang Sik 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.3

본 논문에서는 강판-콘크리트 벽체구조에 부착되는 기기를 지지하기 위하여 설치되는 지지대와 벽채와의 접합 성능을 파악하기 위하여 구조실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 구조실험은 9개의 시험체를 제작하여 파괴모드 및 최대내력을 파악하였으며 유한요소해석모델을 작성하여 이를 실험결과와 비교 검증한 후 강판두께, 스터드 볼트 간격, 지지대의 위치 및 크기 등의 영향인자가 벽체 접합부의 거동 및 내력에 미치는 변화를 살펴보았다. 해석 시험체의 하중-변형의 관계로부터 시험체의 항복내력 및 최대내력을 정의 하였으며 향후 항복선 해석을 위한 토대를 마련하였다. An experimental and analytical study on the behavior of the wall-support joint in SC(steel plate-concrete) structure was performed. Nine full-scale specimens were tested with a horizontal monotonic load, all acting in the same plane, causing a uni-axial moment on the SC structure's wall-support beam joint. The main focus is to examine thenonlinear behavior and ultimate strength of the SC wall-support joint. The effects of parameters, such aslocation of support, thickness of the steel plate, and size of support, were studied. The yield strength and ultimate strength of the plate-concrete wall was defined by examining the load-deflection relationship, showing the tension membrane action.

단부구속효과를 고려한 관통 가셋트 부착 강관부재의 좌굴내력 및 유효세장비 산정에 관한 연구

김우범,Kim, Woo Bum 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.2

단부에 관통 가셋트판이 부착된 강관부재의 좌굴거동은 단부의 형상 및 상태에 따라 구속정도가 상이하게되며 단부요소는 세 장비에 따라 탄성 및 비탄성 거동 특성을 보임에 따라 이론적 좌굴내력을 도출하는 것은 사실상 불가능하다. 본 연구에서는 탄성좌굴의 이론적 접근을 바탕으로 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기, 부재의 초기변형 등을 고려하여 비탄성 유한요소 해석을 수행하여 각각의 영향요소가 좌굴하중에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 유한요소 모델링시 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기 등의 매개변수 분석을 통하여 강도식을 도출하였다. A tubular member with through-gusset plate is often used to transmit axial compression in an electric transmission towers. In current code, the strength of tubular member is evaluated with an effective length factor k=0.9 without considering the deformation of boundary element. A buckling strength of member with end gusset plate is affected by stiffness ratio($\beta$) and the length ratio(G) between main tubular member and end gusset plate. In this study theoretical mechanism based on the elastic buckling behavior was investigated, and finite element analysis was performed to propose a formula for the buckling strength and effective length factor of tubular member in elsatic and inelastic ranges.

리브 보강 강관접합부의 내력평가에 관한 연구

김우범,전범준,이한나 대한건축학회지회연합회 2008 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1

Current design practice of electric transmission tower is based on allowable stress design. Design strength of compression member of the electric transmission tower is determined by buckling strength of member itself without considering the joint strength. There is a possibility of joint failure prior to buckling of member. Therefore, in this study, joint strength is calculated for various member force, and shape of joint and database of strength was established. These data was compared with the member strength obtained from previous research based on equivalent nonlinear analysis technique. Finally, practical evaluation and design method to distinguish failure mode in member of electric transmission tower is proposed.

리브 보강된 SC구조 벽-바닥 접합부의 거동 및 내력 평가

김우범,박정학 대한건축학회지회연합회 2007 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집 Vol.2007 No.1

Behavior and strength of rib stiffened SC wall-slab connection was investigated. Six prototype specimens of wall-slab connections were fabricated and tested. Structural safety of the specimens was confirmed through the monotonic loading test. Based on the experimental observations, strength formula of the joint was proposed. To enhance the reliability of the proposed strength formula, analytical verification was performed through inelastic finite element analysis. Effect of parameters, such as, load point, friction coefficient, on the joint strength was examined. Finally, it was confirmed that the proposed formula gives conservative value in most cases.

강관 K형 접합부의 보강효과에 관한 연구

김우범,이영정,김갑순,정수영,Kim, Woo Bum,Lee, Young Jung,Kim, Kap Sun,Chung, Soo Young 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.13 No.6

리브로 보강된 가셋트-강관 접합부의 거동은 매우 복잡한 양상을 나타내므로 이론적인 방법으로는 극한강도평가가 불가능하다. 그러므로 본 연구에서는 리브로 보강된 K형 가셋트-강관접합부의 유한요소 해석결과를 실험결과와 비교 분석하여 그 타당성을 입증하고, 유한요소해석에 의한 접합부의 거동을 파악하고 극한강도를 추정하였다. 또한 횡력비, 편심률, 가셋트 길이를 고려한 유한요소해석으로부터 보강효과를 파악하였으며, 보강플레이트의 길이, 높이, 두께의 변화에 따른 해석을 수행하여 합리적인 보강방법을 제안하였다. It is almost impossible to evaluate the ultimate strength theoretically, because the behavior of Gusset-Tube connection stiffened with rib-plate is considerably complicate. Therefore in this study a finite element model of gusset-tube connection stiffened with rib-plate was established. The validity of finite element analysis was examined through comparing with previous experimental result and the behavior and strength of the connection was examined. From the parametric study considering lateral force ratio, eccentricity, gusset length based on finite element model, the stiffened effect was estimated and stiffening method was proposed.

편심 · 세장비가 고려된 가셋트 · 강관 접합부에 관한 실험적 연구 ( An Experimental Study on Gusset-Tube Connection Concerned with Eccentricity and Slenderness-ratio )

김우범,김갑순,정수영 대한건축학회 2000 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.16 No.6

단부 구속을 받는 리브 보강 플레이트 원형강관 X형 접합부의 극한내력 도출에 관한 연구

김우범,박현호,Kim, Woo-Bum,Park, Hyun-Ho 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.4

본 연구의 목적은 리브 보강된 강관 접합부의 유한요소 해석을 통하여 접합부의 극한강도를 추정하고 그 거동을 파악하는 것이다. 가셋트 강관 접합부의 강도는 관벽 모멘트에 의한 국부적인 응력집중 및 국부 소성화에 의해 크게 저하된다. 이러한 국부적인 응력분포를 재분배 시킬 목적으로 가셋트 상하 단부에 보강플레이트를 부착하고 있다. 이러한 접합부의 거동은 보강된 리브의 형상 및 보강 방법등에 따라 보강하지 않은 경우와 상당히 다르지만 현행 강관구조 설계식은 제한적인 부분만 다루고 있다. 따라서 본 연구에서는 ABAQUS 6.5.1을 사용하여 리브로 보강된 가셋트-강관 접합부의 거동과 구조적 성능을 파악하고 기존 접합부 내력식과 비교하여 리브 보강된 플레이트 원형 강관 X형 접합부에 적합한 내력식을 제안하고자 한다. A finite element analysis study was performed to investigate the behavior and strength of a Plate-Circular Hollow Section joint stiffened with Rib-plate, Since The strength of plate-Circular Section joint is reduced by joint of stress and local plastic deformation which is caused by wall moment, rib plates are attached to the upper and lower Plate-Circular Hollow Section joint for redistribution of stress. The behaviors of joints stiffened with Rib-plate according to shape of rib and reinforcing method, etc are different from those of joints which is not stiffened. However, the criterion of hollow structural section was limited on some parts. Therefore, this study intends to investigate the behavior and structural capacity of Plate-Circular Hollow Section joints stiffened with Rib-plate and compare the Finite element analysis with the Design Equation. Finally, this study proposes the reasonable ultimate strength formula through the comparisons with other design guide.

부재 내력과 접합부 내력을 고려한 송전강관철탑의 극한하중 도출에 관한 연구

김우범,전범준,서용표,Kim, Woo-Bum,Jeon, Bum-Jun,Suh, Yong-Pyo 한국강구조학회 2010 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.22 No.5

현행 송전강관철탑의 경우 허용응력 설계개념을 도입한 철탑설계기준을 적용하여 설계, 제작되고 있다. 이 철탑설계기준의 압축재의 설계 강도 결정은 압축재의 허용좌굴응력에 의하여 결정되고 있으나 이는 접합부의 내력을 고려치 않은 값이다. 부재가 압축좌굴내력에 도달하기 전에 접합부의 변형으로 인하여 국부변형에 의한 접합부 파괴가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 접합부의 보강형태별로 접합부내력을 산출하고 이를 데이터베이스화한 후 지난 연구에서 도출한 등가비선형해석기법의 부재내력과의 상호 비교를 통하여 부재파괴와 접합부파괴의 선행 여부를 판별할 수 있는 실용적인 평가 및 설계 기법을 제시하였다. The current design practice of an electric transmission tower is based on the allowable stress design. Design strengths of the electric transmission tower's compression member are determined by buckling the strength of the member itself without considering joint strength. There is a possibility of a joint failure prior to the buckling of a member. Therefore, in this study, joint strength is calculated for various member forces, and the shape of joint and database of strength were established. These data was compared with the member strength obtained from previous research studies based on an equivalent nonlinear analysis technique. Finally, practical evaluation and design method to distinguish failure mode in an electric transmission tower member is proposed.