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강 뼈대구조물의 총 경비와 부재연결과의 상반관계에 관한 연구
최병한,임정환,Choi, Byoung Han,Lim, Jung Hwan 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.1
지난 10년간 건설 환경에서 노무비는 재료비에 대해 상대적으로 계속해서 증가하고 있다. 따라서 강구조물의 최적 설계를 위해 널리 쓰이고 있는 최소중량설계는 더 이상 최소경비설계를 의미하지 못한다. 최근의 강 구조물의 제작 시 재료비 외에 부재연결에 소요되는 경비가 실제로 총 제작비에 커다란 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 연구가 최소 중량설계나 구조물의 고등해석에만 이루어지고 있다. 따라서 본 연구는 횡 방향 하중에 효과적으로 저항하도록 보와 기둥이 모멘트 연결된 강 뼈대 구조물을 대상으로 안정성에 문제가 없이 경비절감에 효과적인 설계를 위해 재료비뿐만 아니라 제작비 및 현장에서 가설 시 부재연결에 소요되는 경비를 포함하는 최소 경비 설계를 수행하고자 한다. 하중저항계수설계법에 따른 전단과 처짐 및 보-기둥 상관관계식을 포함하는 비선형 해석과정과 유전알고리즘을 바탕으로 한 최적화 알고리즘을 결합하여 모멘트 부재연결의 수를 줄이고 또한 효과적인 배치를 수행함으로 최적 설계 해 및 모멘트 연결의 수와 총 경비와의 상반관계를 나타내고 이로부터 최적의 모멘트 연결의 수 및 그 배치를 구하였다. 현실적인 하중조건을 고려한 수치 예를 통해 본 연구의 적용성과 효율성을 나타내었다. Over the past decade, labor costs have increased relative to the cost of material hardware according to analysts in the construction industry. Therefore, the minimum weight design, which has been widely adopted in the literature for the optimal design of steel structures, is no longer the most economical construction approach. Presently, although connection- related costs is crucial in determining the most cost-effective steel structures, most studies on this subject focused on minimum-weight design or engaged in higher analysis. Therefore, in this study, we proposed a fabrication scheme for the most cost-effective moment-resisting steel frame structures that resist lateral loads without compromising overall stability. The proposed approach considers the cost of steel products, fabrication, and connections within the design process. The optimal design considered construction realities, with the optimal trade-off between the number of moment connections and total cost was achieved by reducing the number of moment connections and rearranging them using the combination of analysis that includes shear, displacement and interaction value based on the LRFD code and optimization scheme based on genetic algorithms. In this study, we have shown the applicability and efficiency in the examples that considered actual loading conditions.
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하대환(Ha Dae Hwan),정성태(Jung Sung Tae) 한국지적정보학회 2005 한국지적정보학회지 Vol.7 No.1
이 연구는 처짐각법, 유한요소법 기타 다른 해석 방법과 달리Hardy Cross’s의 개념과 같이 절점력을 분배ㆍ전달시켜 해석하는 방법으로서 특징은 연립방정식을 풀지 않고 해석 할 수 있는 것이다. 이 방법은 반복에 의해서 그 해의 정확도를 얻을 수 있으며, 무한 반복에 의해서는 분배법에서 해석되지 않는 문제도 해결할 수 있다. 이 방법은 인도행렬의 개념을 적용하였으며, 부분 인도행렬, 주뼈대 및 연결뼈대를 이용하여 분배를 용이하게 하였다. For this purpose the method of distribution of end actions, like Hardy Cross’s concept, is used because unlike the slope deflection method, finite element method or any of the other existing methods, this method does not require the solution of simultaneous equations. Instead, the results are obtained by a procedure of successive approximations. i.e, an iteration technique. The infinite cyclic distributions and the problem of displacements are the disadvantages of the method of the distribution of end actions. This method uses the concepts of leading matrix and partial leading matrix, matrix, main frame and connecting frames to resolve the disadvantages of the method of distribution of end actions.
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