차량 충돌하중을 받는 RC 압축부재의 성능기반형 저항성능 평가방법 개발

김장호(Jang-Ho Jay Kim),이나현(Na-Hyun Yi),판덕헝(Duc-Hung Phan),김성배(Sung-Bae Kim),이강원(Kang-Won Lee) 한국콘크리트학회 2010 콘크리트학회논문집 Vol.22 No.4

편심 브라켓 설치 온도프리스트레싱 강재보의 하중저항 성능

김상효,정치영,최규태,안진희,Kim, Sang-Hyo,Jung, Chi-Young,Choi, Kyu-Tae,Ahn, Jin-Hee 한국강구조학회 2010 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.22 No.6

본 연구는 편심 브라켓이 설치된 온도프리스트레싱 강재보의 하중저항 성능에 관한 실험적 연구이다. 본 연구에서 제안한 강재보는 편심 브라켓을 이용하여 온도프리스트레싱 강판을 편심 설치하여, 기존 온도프리스트레싱 강재보 보다 도입되는 프리스트레스 및 단면강성을 증대 할 수 있다. 제안하고자 하는 공법의 검증을 위하여 편심 브라켓이 설치된 강재보, 온도프리스트레싱 강재보 등에 대한 정적하중 재하시험을 실시하여 강재보의 하중저항 성능을 비교 평가하였다. 또한 재료비선형성을 고려한 강재보의 구조해석을 실시하고 소성이론에 근거한 극한하중평가를 통하여 실험결과의 타당성 및 실설계에 대한 적용성을 검토하였다. 본 연구결과를 통하여 편심 브라켓이 설치된 온도프리스트레싱 강재보가 기존 온도프리스트레싱 강재보 보다 증가된 보강강판의 편심효과로 강성, 항복하중 및 극한하중이 모두 증가됨을 확인하였다. This study evaluates the load-carrying capacity of a thermal prestressed steel beam with an eccentric bracket. The steel beam that is proposed in this study has an eccentrically installed cover plate through application of the eccentric bracket. The eccentric bracket helps the steel beam achieve greater sectional stiffness and more efficiently induces prestress. A material non-linear characteristic applied finite element analysis was also conducted to check the validity of the experiments. The results of this study showed that the structural stiffness, yield load, and ultimate strength of the TPSM-applied steel beam with the eccentric bracket increased due to the eccentricity of the cover plate.

커버플레이트를 이용한 다단계 온도프리스트레싱으로 보강된 합성보의 하중-저항성능 분석

안진희,정치영,최규태,김상효 한국구조물진단유지관리공학회 2009 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.13 No.4

본 연구는 다단계 온도프리스트레싱 공법으로 보강된 합성보의 하중재하 실험 및 구조해석을 통하여 온도프리스트레싱 공법의 프리스트레스 도입효과와 단면증가효과를 평가하였다. 연구결과 온도프리스트레싱을 이용한 합성보의 보강공법은 온도프리스트레싱에 의한 프리스트레스 도입 뿐 아니라 커버플레이트의 설치에 의한 단면증가로 합성보의 처짐 또한 감소시킬 수 있으므로 합성보의 효율적인 보강공법으로 적용이 가능할 것이다. In this study, static loading tests and numerical analyses of the composite beam strengthened by multi-stepwise thermal prestressing method were carried out to evaluate the prestressing effect of the thermal prestressing prestress and the sectional effect of the installed cover-plate on the increase in the load-carrying capacity of composit beam. From this study, the strengthening method using multi-stepwise thermal prestressing method (TPSM) can be applied to reduce the deflection of the composite beam as well as to strengthening the composite beam by inducing the prestress in case of the occurrence in the large deflection by the insufficiency of the section properties of the composite beam. because of the expectation of the increase in the yield load and the sectional properties of the composite beam.

폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 잔류 강도 추정식에 관한 연구

최호순,신대환,김민숙,김대진,김희철,이영학,Choi. Hosoon,Shin. Dae Hwan,Kim. Min-Sook,Kim. Dae Jin,Kim. Heecheul,Lee. Young Hak 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.1

폭발하중에 의한 구조물의 피해는 일차적 피해(국부적인 손상)와 이차적 피해(연쇄붕괴)로 분류할 수 있다. 본 연구의 목적은 폭발하중에 의해 손상된 철근콘크리트 부재의 잔류 저항성능을 정량적으로 예측 및 평가 가능한 추정식을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 단면비, 전단경간비, 축하중비를 변수로 하여 비선형 동적해석이 가능한 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 해석한 후 해석결과를 토대로 회귀분석을 수행하여 폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 잔류 저항성능을 평가하는 추정식을 제안하였다. 각 변수를 독립변수로 회귀분석을 수행 한 결과 축하중비가 결정계수 0.911로 가장 높은 상관성을 보였으며, 변수들을 조합하여 다중 회귀분석을 수행한 결과 세 가지 변수를 모두 적용하여 분석한 추정식이 결정계수 0.774로 가장 타당한 유효성을 보였다. Damage of structures under blast loading can be classified into local damage and building collapse. The purpose of this study is to propose an residual strength equation being able to predict residual strength of damaged columns. In this study it was carried out 3 different variables, which is aspect ratio, shear span-to-depth ratio and axial force ratio. The equation was proposed by regression analysis based on the analysis results using AUTODYN. The Results indicated the R-square of axial force ratio was the highest value; 0.99. And the presumption equation with all variables has higher accuracy and its R-square was 0.77.

모형시험과 수치해석을 이용한 하중조건 변화에 따른 소형선박의 저항성능 변화에 관한 연구

임준택,마이클,이경우,서광철 해양환경안전학회 2023 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2023 No.04

선형탄성해석 및 비선형비탄성해석을 이용한 LRFD 설계법의 비교 연구

장은석,박정웅,김승억,Jang, Eun Seok,Park, Jung Woong,Kim, Seung Eock 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.6

하중저항계수설계법(LRFD)은 종래 설계법의 결점을 개선한 설계법임에도 불구하고 구조계와 개별부재간에 강도와 안정에 대한 상호작용을 정확하게 고려하지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 전체 구조물의 비선형비탄성해석을 수행하여야 한다. 현재 여러 선진국의 설계기준에서는 구조물의 거동과 강도를 합리적으로 예측하기 위하여 비선형비탄성해석을 사용할 수 있도록 하고 있다. 본 연구에서는 구조시스템의 내하력을 정확히 파악할 수 있는 실용적인 비선형비탄성해석법을 이용한 LRFD 설계법을 제안하였다. 실무에 사용하기 위한 설계 형식, 모델링 시 고려사항 및 설계 시 고려사항에 대하여 기술하였다. 또한 제안된 방법을 사용하여 다양한 예제설계를 수행하였고 AISC-LRFD의 선형탄성해석을 이용한 설계결과와 소요 물량을 비교함으로서 그 경제성과 타당성을 검토하였다. 그 결과 제안된 LRFD설계법은 기존의 LRFD에 비해 구조물의 종류에 따라 최대 24%의 강재 절감효과를 얻을 수 있는 경제적인 설계방법임을 입증하였다. Although the Load and Resistance Factor Design (LRFD) method is an advanced design approach, it does not accurately capture the interaction between individual members and structural system. A nonlinear inelastic analysis for the entire structure is required to solve this problem. According to many design codes of advanced countries, a nonlinear inelastic analysis can be applied to predict the structural behavior and strength reasonably. In this study, an LRFD design method using practical nonlinear inelastic analysis was proposed. Design examples using the proposed method waspresented, and the economical efficiency and adequacy of the proposed method was investigated by comparing the design results with that of the AISC-LRFD. It has been consequently demonstrated that the proposed method can reduce the construction cost through savings in steel.

P-M 상관곡선을 이용한 철근콘크리트 기둥의 폭발 저항 성능 평가

김한수(Kim, Han-Soo),이재용(Lee, Jae-Yong) 대한건축학회 2011 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.27 No.10

The alternative load path method based on a column removal scenario has been commonly used to protect building structures from being progressively collapsed due to probable blast loading. However, the method is not appropriate for predicting the progressive collapse when a column still has load-bearing capacity remained after blast. So, the method must be modified to evaluate the capacity of blast resistance. When we evaluate the blast resistance performance of a column, initial bending moment as well as axial force should be considered. That is because the column in a tall building are subjected to eccentric axial force and the initial stress conditions significantly affect the structural behavior of the columns during blast. In this paper, the blast resistance performance of RC columns was evaluated by using the proposed method. The results showed that the blast resistance performance of RC columns according to the various initial stress conditions could be related to the P-M interaction diagram of the columns.

P-M 상관곡선을 이용한 철근콘크리트 기둥의 폭발 저항 성능 평가

김한수,이재용,Kim, Han-Soo,Lee, Jae-Yong 대한건축학회 2011 대한건축학회논문집 Vol.27 No.10

The alternative load path method based on a column removal scenario has been commonly used to protect building structures from being progressively collapsed due to probable blast loading. However, the method is not appropriate for predicting the progressive collapse when a column still has load-bearing capacity remained after blast. So, the method must be modified to evaluate the capacity of blast resistance. When we evaluate the blast resistance performance of a column, initial bending moment as well as axial force should be considered. That is because the column in a tall building are subjected to eccentric axial force and the initial stress conditions significantly affect the structural behavior of the columns during blast. In this paper, the blast resistance performance of RC columns was evaluated by using the proposed method. The results showed that the blast resistance performance of RC columns according to the various initial stress conditions could be related to the P-M interaction diagram of the columns.

리브보강 Al-Mg-Si계 가로등 등주의 구조적 거동

남정훈 ( Jeong Hun Nam ),주형중 ( Hyung Joong Joo ),김영호 ( Young Ho Kim ),윤순종 ( Soon Jong Yoon ) 한국복합재료학회 2008 Composites research Vol.21 No.6

H형강 교량의 성능개선을 위한 다단계 온도프리스트레싱 효과 분석

안진희,김준환,정치영,김상효,Ahn, Jin Hee,Kim, Jun Hwan,Jung, Chi Young,Kim, Sang Hyo 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.5

H형강 교량은 공장에서 압연 제작한 H형강을 주형과 가로보로 사용함에 따라 품질 및 관리가 용이하고 공장제작으로 현장작업 및 공사기간의 단축과 보강재의 설치량이 적은 단순하고 경제적인 교량형식이다. 본 연구는 기존 H형강 교량의 지간 및 단면 효율 개선을 위한 방법으로 다단계 온도프리스트레싱(Multi-Stepwise TPSM) 공법을 H형강 교량에 적용하여 도입효과 및 적용지간을 분석하였다. 구조해석결과 H형강교의 다단계 온도프리스트레싱 효과는 H-$900{\times}300$형강을 이용한 30m 5주형 H형강교량을 기준으로 기존 플레이트 거더 교량의 높이를 50.7~55.1%, 중량을 24.1~26.2% 수준으로 감소시킬 수 있는 것으로 평가되었다. 또한 7주형 H형강교량의 주형수를 5주형으로 감소시켜 경제적인 교량건설이 가능한 것으로 나타나 온도프리스트레싱이 도입된 H형강 교량은 기존 H형강과 비교하여 중소지간용 교량으로 충분한 경제성을 가질 수 있을 것으로 판단된다. The main girders and cross-beams of an H-beam bridge consisted of factory-made H-beams, providing better conditions for quality control. Also, on-site fabrication works can be minimized and most of the stiffeners can be omitted, enabling simple and economic construction. In this study, the effect of the Multi-Stepwise TPSM (M-TPSM) on improving the maximum span length and section efficiency is analyzed. Compared to a 30-m-long, five-girder conventional plate girder bridge, structural analysis results showed that 50.7~55.1% of the girder height and 24.1~26.2% of the self-weight may be reduced by the application of M-TPSM to a five-girder H-beam bridge constructed with H-$900{\times}300$beams. In case of conventional H-beam bridges without M-TPSM, it was found that seven girders are required for a similar level of load-carrying capacity. Therefore, it is concluded that by the application of the M-TPSM, the H-beam bridge would become one of most cost-competitive options for short- and medium-span bridges.