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한봉구,김덕현,김동우 한국복합신소재구조학회 2013 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2013 No.04
The special orthotropic plate theory is used for analysis of panels made of plate girders and cross beams. The cross-sections of cross-beams are WF types. The result is compared with that of the beam theory. According to the numerical examination given in this paper, the result by the plate theory is 2.43 times stiffer than that of beam theory.
한봉구,김덕현,최종민 한국복합신소재구조학회 2013 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2013 No.04
Almost all buildings and infrastructures made of advanced composite materials are fabricated without proper design. Unlike airplanes or automobiles, prototype test is impossible. One cannot destroy 10 story buildings or 100-meter long span bridges. People try to build 100-story buildings or several thousand meter long span bridges. In order to realize "composites in construction", the following subjects must be studied in detail, for his design. Concept optimization, Simple method of analysis, Folded plate theory, Size effects in failure, and Critical natural frequency. Unlike the design procedure with conventional materials, his design should include material design, selection of manufacturing methods, and quality control methods, in addition to the fabrication method. In this paper, concept optimization and folded plate theory are presented for practicing engineers.
한봉구,김덕현,Han, Bong-Koo,Kim, Duck-Hyun 한국복합신소재구조학회 2010 복합신소재구조학회논문집 Vol.1 No.1
In this paper, A reinforced concrete slab bridges is analyzed by the composite laminates theory. Both the geometry and the material of the cross section of the reinforced concrete slab bridge are considered symmetrical with respect to the mid-surface so that the bending extension coupling stiffness, Bij = 0, and D16 = D26 = 0. Each longitudinal and transverse steel layer is regarded as a lamina, and material constants of each lamina is calculated by the use of rule of mixture. This slab with simple support is under uniformly distributed vertical and axial loads. In this paper, the finite difference method and specially orthotropic laminates theory are used for analysis. The result of specially orthotropic laminates theory analysis is modified to obtain the solution of the beam analysis. The result of this paper can be used for reinforced concrete slab analysis by the engineers with undergraduate study in near future.
복합재료로 만들어진 단순지지 샌드위치 슬래브 교량의 파괴강도해석
한봉구,김세원 한국구조물진단유지관리공학회 2007 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.11 No.1
본 논문에서는 복합재료로 만들어진 단순지지된 샌드위치 슬래브 교량의 설계 방법을 제시하고자 한다. 거더나 가로보를 포함한 대부분의 교량시스템에서 교량 상판은 특별직교이방성판으로 거동한다. 이러한 단면을 갖는 시스템은 Navier 해법이나 Levy 해법 형태와는 다른 경계조건 또는 불규칙한 단면을 갖게 되어 해석적 해법을 얻기가 쉽지 않다. 이러한 문제를 해석하기 위하여 유한차분법이 이용되었다. 복합재료로 이루어진 교량을 설계하기위하여, 단면은 가장 경제적이면서 응력에 유리한 폼코어 형태를 채택하였고, 응력을 산출함에 있어서는 유한차분법 프로그램을 이용하였다. 복합신소재 특수기술자의 실험을 기초로 질량이 증가에 따른 파이버의 인장강도 감소를 나타내는 공식을 도출하였다. 이 공식으로부터 치수 증가에 따른 인장강도 감소량을 구 할 수 있다. 파괴강도는 Tasi-Wu의 파괴강도이론을 이용하였다. 파괴강도해석은 본 논문에서 제시하고 있는 인장강도의 감소를 고려하여 제시하였다. In this paper presented, a design method of sandwich slab bridge of simple supported made by composite materials. Many of the bridge systems, including the girders and cross-beams, and concrete decks behave as the special orthotropic plates. Such systems with sections, boundary conditions other than Navier or Levy solution types, or with irregular cross sections, analytical solution is very difficult to obtain. Thus, Finite Difference Method is used for analysis of the pertinent problem. For the design of bridge made by the composite materials, cross-section is used the form-core shape because of this shape is economical and profitable, and for output of the stress value used F.D.M. Based the experimental of a composite specialist, an equation expressing the rate of decrease of tensile strength of glass fibers based on increase of mass was obtained. From these equations, one can estimate the rate of tensile strength reduction due to increased size. Tasi-Wu failure criterion for stress space is used. Strength-failure analysis procedure, using these reduced tensile strength, is presented.
신뢰성(信賴性) 이론(理論)에 기초(基礎)한 철근(鐵筋)콘크리트 원통-쉘 차폐(遮蔽) 구조물(構造物)의 설계하중(設計荷重) 조합(組合) 규준(規準)
한봉구,Han, Bong Koo 대한토목학회 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.2
본 연구에서는 구조물의 사용성 한계상태와 유한요소 해석 결과를 기초한 랜덤 진동 이론에 의한 확률적 신뢰성 해석 방법에 대해 연구하였다. 한계상태 모형은 보다 실제적인 방사능 누출 한계 균열에 대한 사용성 한계상태로 정의하여 연구하였다. 차폐구조물은 SAP V-2를 이용하여 3차원 유한요소 해석을 하였으며, 본 연구에 적합하게 수정 개발한 HRAS 신뢰성 프로그램으로 신뢰성 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 하중조합 설계규준 보정 기법을 이용하여 국내의 철근콘크리트 차폐 구조물에 적합한 하중계수를 제안하였으며, 현행 ASME 규준과 비교하였다. 제안한 하중계수는 시방서 목적과 잘 일치하며, 한계상태 확률이 일관성 있음을 입증하였다. In this paper, a probability-based reliability analysis was proposed based on a finite element method-based random vibration analysis and serviceability limit state of structures. The limit state model defined for the study is a serviceability limit state in terms of the more realistic crack failure that might cause the emission of radioactive materials. The SAP V-2 is used for a three-dimensional finite element analysis of concrete containment structure, and the reliability analysis is carried out by modifying HRAS reliability analysis program for this study. In this study, the load factors for the design of reinforced concrete cointainment structures in Korea are proposed by considering appropriate load combination criteria for design, and the results are compared with the present ASME code. The proposed load factors were proved to be in accordance with a set of code performance objective and showed consistency in the limit state probability.
특별직교이방성 적층판이론에 의한 콘크리트 슬래브교량의 간편해석법
한봉구,석준호,Han, Bong-Koo,Suck, Jun-Ho 한국복합신소재구조학회 2010 복합신소재구조학회논문집 Vol.1 No.2
단순지지된 슬래브교량의 경우 특별직교이방성 판이론에 의하여 해석하였다. 이 방법은 일반 기술자들에게는 너무 어려워서 현장에서 기술자들이 실무적으로 접근하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 일반 현장의 실무 기술자들이 사용할 수 있는 보 이론을 사용하여 단순지지된 콘크리트 슬래브를 단위 폭을 가진 보로 해석이 가능하도록 수정계수를 만들어서 실무에 적용할 때의 사용 가능한 자료를 만들고자 하였다. 본 연구에서는 1 : 1 ~ 1 : 6 까지 형상비를 변화 시켜가며 해석을 수행하였다. 본 논문의 연구의 결과는 단순지지된 슬래브교량의 해석에 이용할 수 있다. The simple supported reinforced concrete slab bridges are analyzed by the specially orthotropic laminates theory. This method, however, may be too difficult for some practising engineers. In this paper, the result of analysis for such plate by means of the beam theory with unit width is reported. By using the "correction factor", the accurate solution for the plate can be obtained by the beam theory. By using the "correction factor", the accurate solution for the plate can be obtained by the beam theory. The plate aspect ratio considered is from 1 : 1 to 1 : 6. The result of this paper can be used for simply supported slab bridges analysis.