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한택희(Taek Hee Han),유상량(Sang Ryang Yoo),원덕희(Deok Hee Won),이진학(Jin-Hak Yi),박영현(Young Hyun Park) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2015 No.1
터빈 용량에 따라 내부구속 중공 철근콘크리트(Internally Confined Hollow Reinforced Concrete; ICH RC) 풍력 타워를 설계하고 좌굴 해석을 수행하였다. ICH RC 풍력타워의 외경은 3.6MW 터빈과 5.0MW 터빈을 지지하는 강재 타워와 동일한 직경을 갖는 2종과 두 타워의 평균 외경을 갖는 타워 1종에 대하여 수행하였으며, 높이에 따른 단면 변화를 고려하여 설계하였다. 설계된 ICH RC 풍력타워에 대해 좌굴해석을 수행하여 설계하중에 대한 안정성을 검토한 결과 모두 설계 하중에 대해서 안전함을 확인하였다.
대변위 효과를 고려한 3.6MW 터빈 대응 강합성 풍력타워 거동 분석
한택희(Taek Hee Han),이진학(Jin-Hak Yi),윤길림(Gil-Lim Yoon),박영현(Young Hyun Park),이선호(Sonho Lee) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-
콘크리트 충전 이중강관(DSCT; Double-Skinned Composite Tubular) 해상풍력 타워를 설계하였다. 안전한 풍력발전 타워의 설계를 위해서는 대변위 효과를 고려하여 실제 횡력에 저항할 수 있는 타워의 모멘트 성능을 계산하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 자동설계 프로그램을 이용하여 3.6MW 급의 터빈에 대응하는 40개의 DSCT 풍력타워 단면을 설계하였다. 설계된 40개의 단면을 갖는 풍력타워를 대변위 효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대해 거동을 분석하고 비교하였다. 해석결과의 비교로 터빈 자중에 의한 대변위 효과로 인하여 풍력타워의 실 모멘트 저항 성능 감소분이 상당하며, 안전한 풍력타워의 설계를 위해서는 대변위 효과가 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다.
한택희(Han Taek Hee),김홍중(Kim Hong Jung),김영종(Kim Young Jong),강영종(Kang Young Jong) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 A Vol.26 No.4A
When concrete is confined, its strength is enhanced by confining stress. Thus, increasing confining stress makes concrete strength higher. But a brittle failure may occur in hollow RC(Reinforced Concrete) column although its concrete is confined by transverse reinforcements. This brittle failure results from the absence of internal confinement and it decreases the strength and the ductility of a hollow RC column. To overcome this brittle failure problem, a hollow RC column which has a internal steel tube was developed. In this study, an experiment was performed to investigate the existence of to internal confinement by a settled steel tube. Thirty six specimens were tested and test results show the existence of internal confinement by the increase of concrete strength. 구속된 콘크리트는 구속되지 않은 콘크리트에 비해 상당히 큰 강도를 갖는다. 따라서 콘크리트의 구속응력을 증가시키는 것은 강도의 증가를 유도할 수 있다. 하지만 중공교각의 경우, 심부구속력의 부재로 인하여 중공교각의 안쪽면에서 취성파괴가 발생하며, 이는 기둥의 강도 저하 및 연성의 저하를 초래한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 강관 삽입 중공 RC(Reinforced Concrete) 기둥이 개발되었으며, 본 연구에서는 실험을 통하여 삽입 강관에 의한 내부 구속력의 효과를 검증하였다. 총 36개의 시험체를 제작하여 실험을 수행하였으며, 실험 결과를 통하여 삽입 강관의 구속력과 이로 인한 콘크리트의 강도 증가를 확인하였다.
한택희(Han Taek Hee),홍혜민(Hong Hyemin),이선호(Lee Sonho) 한국방재학회 2018 한국방재학회지 Vol.18 No.4
동일 직경을 갖는 CFT 기둥과 DCST 기둥에 대해 준정적 실험을 수행하여 휨거동을 비교하였다. CFT 기둥 시험체 1기와 중공비가 각각 80%와 90%인 DSCT 시험체 2기를 비교하였다. DSCT 시험체 1기는 CFT 시험체와 동일 강재량을 사용하도록 설계하였으며, 다른 1기는 강관의 단면2차모멘트가 CFT 시험체의 강관과 동일하도록 설계하였다. 실험 결과 강도 측면에서는 DSCT 기둥 시험체가 더 큰 강도를 나타내었으며, 연성도 측면에서는 CFT 시험체가 더 큰 값을 보여주었다. 실험 결과는 DSCT 기둥의 적용시에는 요구성능 조건에 맞춰, 강도 및 연성도와 같이 각 성능의 우선순위에 따라 설계와 적용이 이루어져야 함을 보여주며, 사용재료량을 고려할 때, DSCT 기둥은 상당히 경제적인 구조로 판단된다. Quasi-static tests were carried out to compare the flexural behavior of CFT and DCST columns with equal diameter. One CFT column specimen and two DSCT specimens with 80% and 90% of hollow ratios were compared. One DSCT specimen was designed to use the same amount of steel as the CFT specimen and the other was designed to have equal second moment of inertia of the steel tube to that of the CFT specimen. As a result, the DSCT column specimens showed higher strength than the CFT column specimen. However, the CFT specimen showed larger ductility than the DSCT column specimens. Experimental results showed that the DSCT column should be designed and applied according to the priority of each performance such as strength and ductility in accordance with the required performance conditions. Considering the amount of material used, the DSCT column can be a considerably economical structure.
한택희(Taek Hee Han),원덕희(Deok Hee Won),유상량(Sang Ryang Yoo),박영현(Young Hyun Park),이선호(Sonho Lee) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2015 No.1
콘크리트 충전 이중강관(DSCT; Double-Skinned Composite Tubular) 풍력 타워의 조립 시공을 위해 모듈연결부를 제안하고 성능을 평가하였다. 연결 방식에 따라 3종의 연결부를 설계하고 실험을 수행하였으며, 일체형 DSCT 타워와 그 성능을 비교하였다. 준 정적실험을 수행한 결과 실험결과, 용접·몰탈 주입 방식으로 연결한 모듈형 DSCT 타워는 일체형 타워와 비교하여 유사한 거동 및 성능을 갖는 것으로 나타났다. 최대하중의 경우 일체형 시험체에 비해 약 1%정도 하중이 감소하였으나, 변위 연성도 측면에서는 더 우수한 성능을 보여 주어 본 연결방식이 모듈 연결에 충분한 성능을 확보하고 있음을 보여 주었다.