비선형 동적 해석을 통한 X형 가새골조 내 가새 부재의 에너지 소산

이강민,Lee, Kangmin 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.4

철골가새골조 내 가새 부재의 에너지 소산 등의 이력 특성을 조사하기 위하여 비선형 구조해석 프로그램인 DRAIN-2DX를 이용한 단층 구조물의 동적 해석을 수행하였다. 가새 부재의 세장비(KL/r) 및 구조물 반응 수정 계수(R)을 변수로 15개의 가새 부재가 설계되었고 인공지진을 포함 6개의 지진기록을 사용하여 구조해석을 수행하였다. 총 90개의 동적 해석 및 해석결과 비교 분석을 통하여 다음의 사실을 알 수 있었다. (1) 큰 반응 수정 계수(R)로 설계된 철골가새골조 내의 가새 부재가 구조물이 우수한 연성 거동을 통하여 큰 축적된 에너지 비$({\Sigma}E_C/E_T)$를 갖게 되리라 예상과는 달리 해석 결과 큰 R값으로 설계된 가새 부재가 좌굴 이후 심한 강도 저하를 보이고 작은 가새 부재력으로 설계되기 때문에 오히려 축적된 에너지 비$({\Sigma}E_C/E_T)$가 작았다. (2) 해석 결과 Lee and Bruneau (2002)에 의해 수집된 실험 결과들을 근거로한 실험 자료, 모두 세장한 가새 부재가 대부분의 경우 더 큰 연성을 갖기는 하지만 작은 축적된 에너지 비$({\Sigma}E_C/E_T)$를 갖고 있다. The response of single story buildings and other case studies were investigated to observe trends and develop a better understanding of the impact of some design parameters on the seismic response of Concentrically Braced Frames (CBF). While many parameters are known to influence the behavior of braced frames, the focus of this study was mostly on quantifying energy dissipation in compression and its effectiveness on seismic performance. Based on dynamic analyses of single story braced frame and case studies, a bracing member designed with bigger R and larger KL/r was found to result in lower normalized cumulative energy ratio in both cases.

편심하중을 받는 건축구조용 고강도 강재(HSA800) 단주의 거동에 관한 실험적 연구

이강민,이명재,오영석,오근영,홍성빈,Lee, Kangmin,Lee, Myung Jae,Oh, Young Suk,Oh, Keunyeong,Hong, Sungbin 한국강구조학회 2014 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.26 No.4

본 연구에서는 고강도강재(HSA800)의 단주 편심압축실험을 통해 휨-압축 부재의 강도를 평가하였다. 편심압축실험은 축력비에 따라 휨-압축의 조합력을 받는 부재의 P-M 상관관계를 알아보기 위해 HSA800강재의 각형강관과 H형강을 대상으로 실험을 수행하였으며, 가력 편심거리를 조정하여 다양한 P-M 조합에 대해 강도평가 실험을 수행하였다. 실험결과 실험최대 평균응력은 국부좌굴에 의한 최대내력이 결정된 실험체에 대해서는 판폭두께비가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 발현강도의 여유는 축력이 낮을수록 상대적으로 휨강도에 대해 큰 마진을 보이고 있었고, 실험체 모두 현행 설계기준의 P-M 상관관계를 안전측으로 충족하였다. Recently, high performance steels have been utilized to structural materials in buildings and bridges with the demand for high-rise and long-span of main structures. In this paper, flexure-compression members with the high-strength steel were experimentally evaluated to satisfy the design criteria when stub columns fabricated with HSA800 steel were eccentrically loaded. This test was conducted on box-shaped and H-shaped steels stub columns with high-strength steel to verify the P-M interaction of members subjected to combined forces according to axial load ratios. The results showed that all specimens were satisfied the requirements of Korean Building Code(KBC2009) for using of structural members.

중심압축력을 받는 건축구조용 고성능강(HSA800) 용접H형 단주의 국부좌굴거동

이강민,이명재,오영석,김태수,김도환,Lee, Kangmin,Lee, Myung Jae,Oh, Young Suk,Kim, Tae Soo,Kim, Do Hwan 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.3

본 연구에서는 건축구조용 고성능강(HSA800)을 사용한 조립 용접H형강 기둥의 국부좌굴 거동과 현행 판폭두께비에 대한 설계기준의 제한값 검토를 위하여 다양한 판폭두께비를 변수로 하는 일축 압축실험 연구를 수행하였다. 또한, 실험체에 대한 유한요소해석 수행 결과를 실험연구의 결과와 비교 검증 하였으며 검증된 해석모델을 이용하여 실험연구에서 다루지 못한 다양한 판폭두께비에 대한 변수연구를 수행하였고 그 결과를 토대로 현행 설계기준의 적용성에 대해 검토하였다. 연구결과, 본 연구에서 사용한 유한요소해석 모델이 실험결과를 5.3% 오차 범위 내에서 실험결과를 비교적 합리적으로 예측하였으며, HSA800급 고성능강을 사용한 단주의 해석연구를 통한 국부좌굴 거동은 적용하는 초기결함(Initial Imperfection)값의 크기에 따라 민감하게 거동하는 것을 확인하였다. In this study, the local buckling behavior of steel built-up columns, fabricated with grade 800MPa high performance (HSA800), was investigated to verify the suitability of width-to-thickness ratio limits adopted by the current design code. For this purpose, an experimental program was designed and performed for HSA800 steel column specimens with various width-to-thickness ratios. Then the experimental results were compared and verified with finite element analysis results. The parametric analytical studies with various width-to-thickness ratios were also performed to investigate the missing data from the limited experimental studies. From the experimental and analytical studies, It was found that the finite analysis models could reasonably estimate the test results within the 5.3% average differences. The local buckling behaviors of HSA800 steel columns were found to be largely depend on the values of initial imperfection introduced into finite element analyses.

기존 실험 자료를 통한 압축 철골가새의 반복 이력거동에 관한 고찰

이강민,Lee, Kangmin 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.4

철골가새골조는 골조 내 가새 부재의 인장 및 압축의 반목 이력 거동을 통하여 지진하중 작용 시 발생하는 에너지를 흡수하게 된다. 최근 미국 내의 중심가새골조(CBF) 관련 내진 설계 규준은 큰 세장비(KL/r)의 가새 부재를 CBF에 허용하고 있는데, 이는 큰 유효세장비(KL/r)를 갖는 가새 부재가 우수한 내진 성능을 발휘한다는 전제를 기초로 하고 있으나, 최근 연구들 중 가새 부재의 에너지 소산 능력이나 부재의 좌굴 이후 강도저하 등과 관련한 반복 이력 거동 대한 연구를 거의 찾아볼 수 없다. 본 논문에서는, 기존 가재 관련 실험 자료들을 수집하고 이를 바탕으로 부재들의 압축 에너지 소산 능력과 부재의 좌굴 이후 강도저하 등 반복하중 하의 가새 부재들의 반복 이력 거동을 가새 부재의 세장비와 관련하여 검토하였다. 가새 관련 기존 실험 자료들의 분석을 통하여, 가새 부재의 일정 단계의 일반화 된 압축 변위$({\delta}/{\delta}_B)$시의 일반화 된 압축 에너지 소산$(E_C/E_T)$은 변위가 증가할수록 작아짐을 알 수 있었다. 또한 가새 부재의 좌굴 이후 강도저하는 부재의 세장비와 많은 관련이 있었으며, 특히 H형강 부재들이 상대적으로 심한 강도 저하를 보여주고 있다. Design and detailing requirements of seismic provisions for Concentrically Braced Frames (CBF) were specified based on the premise that bracing members with large KL/r and low b/t have superior seismic performance. However, relatively few tests have been done to investigate the cyclic behavior of CBF. Therefore, the question lies on whether the compression member of CBF plays as significant a role as what has been typically assumed by design providers. In this paper, existing experimental data were reviewed to quantify the extent of hysteretic energy achieved by bracing members in past compression tests as well as the extent of degradation of the compression force given repeated cycling loading.

모듈러 시스템 보-기둥 접합부의 강성 및 강도 평가

이강민 ( Lee¸ Kangmin ),장대희 ( Jang¸ Dae-hee ),허유빈 ( Heo¸ Yubin ),황경민 ( Hwang¸ Kyeongmin ),임현욱 ( Lim¸ Hyun-wook ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.2

모듈러 건축은 대부분을 공장에서 제작하여 일반 콘크리트 건축물에 비해 공사 기간을 매우 단축할 수 있는 건축시스템이다. 현재 모듈러 시스템을 활용한 고층화 연구가 많이 진행되고 있으며 모듈러를 이루는 부재 및 모듈 간 접합부의 성능 확보가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존에 수행되었던 모듈러 실험 연구를 바탕으로 해당 실험체 접합부의 강성 및 강도 평가를 수행하였다. 평가 결과, 모든 실험체가 부분 강접으로 평가되었다. 해당 실험 연구는 모멘트 골조로 설계하여 강접으로 평가될 것을 기대하였으나 모듈러 특성상 기둥의 일체화 확보가 어려워 부분 강접으로 평가된 것으로 판단된다.

십자형 모듈러 구조물의 접합부 분류 및 단면 합성 효과에 관한 연구

이강민(Lee, Kangmin),허유빈(Heo, Yubin),김은수(Kim, Eunsu),장대희(Jang, Daehee),임현욱(Lim, Hyun-wook),황경민(Hwang, Kyeongmin) 대한건축학회 2023 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.43 No.2

비대칭 3차원 핀틀 노즐의 연결관 각도와 핀틀 위치에 대한 성능 특성 해석

이강민(KangMin Lee),홍지석(JiSeok Hong),성홍계(Hong-Gye Sung),허준영(Junyoung Heo),진정근(Jungkun Jin),하동성(DongSung Ha) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5

비대칭 3차원 핀틀 노즐 형상에서 연소실과 핀틀 노즐의 연결관 각도와 핀틀 위치가 성능계수에 미치는 영향을 분석하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. 초음속 노즐을 통해 배출되는 유동 특성을 정확히 예측하기 위하여 k-ω SST의 압축성 보정 난류모델을 적용하였다. 비대칭 3차원 형상에 의한 복잡한 유동 구조로 인하여 나선형 형태의 유선과 유동 박리가 관찰되었으며, 이로 인하여 유동의 전압력 손실이 크게 발생되었다. 유입관의 각도가 감소할수록 성능계수가 증가하였으며, 핀틀의 위치에 따른 유동구조가 크게 변화되기 때문에 이에 대한 성능 특성을 분석하였다. A three dimensional numerical analysis has been conducted to analyze the effects of a pipe angle, connecting a combustion chamber and a pintle nozzle, and pintle position on pintle nozzle performance. The compressibility correction of k-ω SST turbulent model was implemented to precisely predict the characteristics of complex flow structures inside a supersonic pintle nozzle. Due to an 3-D asymmetric pintle nozzle configuration, complex helical flow streamlines and large flow separations were observed, which resulting in significant nozzle performance losses. As the angle of connection-tube decreases, the coefficient of performance increases and Since the flow structures are evidently changed to the pintle stroke position, the performance characteristics was analyzed.

비대칭 3차원 핀틀 노즐의 유입관 각도 영향에 대한 수치해석적 연구

이강민(KangMin Lee),홍지석(JiSeok Hong),성홍계(HongGye Sung) 항공우주시스템공학회 2017 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2017 No.4

스마트폰 어플리케이션 개발을 위한 모바일 플랫폼 비교 및 평가

이강민(KangMin Lee),양정진(JungJin Yang) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.1B

스마트폰의 대중화로 인해 사용자의 다양한 요구사항이 발생하고 있고, 스마트폰 용 어플리케이션에 대한 개발이 활발히 수행되고 있으나 하드웨어와의 밀접한 관계 및 재사용성의 요구를 반영하고 있지 못하므로 향후 수요를 감안하여 객체지향 개발방법론을 적용한 체계적인 접근이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 스마트폰 플랫폼인 안드로이드와 아이폰 플랫폼의 수명주기, 하드웨어, 어플리케이션 간의 관계를 통해 스마트폰 어플리케이션 개발절차를 도출하도록 시도하였으며, 객체지향 개발방법론 중에서 Reference Model 중심의 안드로이드 플랫폼과 Rich Client를 지원하는 아이폰 플랫폼에 각각 스마트폰 플랫폼에 준한 하드웨어 특성을 고려하여 특화된 CBD(Component Based Development)기반인 마르미-EM방법론과 서비스 기반의 어플리케이션을 지향하고 있는 MVC(Model-View-Control)패턴이 적용된 SaaS(Software-as-a-Service) 개발방법론을 적용하여 어플리케이션 개발 절차를 비교한다. 이를 통하여 개발방법론의 절차상의 차이점, 강점 및 보완 사항을 분석하고 방법론별 특징을 토대로 향후 보완점을 제안한다.

대형 유공보 시스템 접합부의 유공보 개수와 보강형태에 따른 유한요소해석 연구

이강민 ( Lee Kangmin ),허유빈 ( Heo Yu-bin ),임현욱 ( Lim Hyun-wook ),오근영 ( Oh Keunyeong ),강창훈 ( Kang Chang-hoon ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.2

본 연구에서는 설비 및 배관을 위한 덕트 공간 확보를 위해 개구부를 대형보에 설치하여 층고 증가의 문제를 해결하고, 보 플랜지 대신 개구부에 소성힌지 유도를 통해 내진성능을 향상 시키는 것을 목적으로 대형보에 사각 유공보 시스템을 적용하여 유한요소해석 연구를 진행하였다. 사각형 형태의 유공보를 설계하여 유공보의 개수 및 보강 형태를 변수로 연구를 수행하였으며, 연구 결과 개구부를 2개 천공한 모델들이 개구부로 소성힌지가 유도되었다. 또한 개구부의 처짐을 방지하기 위해 설치한 수직 스티프너의 영향은 크지 않았으며, 수평 보강판의 일부를 절취하여 소성힌지를 유도하는 것이 내진성능이 더 우수할 것으로 보인다.