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조효남,민대홍,김현우,Cho, Hyo Nam,Min, Dae Hong,Kim, Hyun Woo 한국강구조학회 1998 한국강구조학회 논문집 Vol.10 No.3
Recently, more and more steel-deck structural system for two story roads has been adopted as a solution against traffic congestion in urban area, mainly because of fast construction, reduced self-weight, higher stiffness and efficient erection compared to that of concrete decks. The main objective is to study on the unit-elective optimal type and proportioning of a rational steel-deck system for two story roads using an optimum design program specifically developed for steel-deck systems. The objective function for the optimization is formulated as a minimum cost design problem. The behavior and design constraints are formulated based on the ASD(Allowable Stress Design) criteria of the Korean Bridge Design Code. The optimum design program developed in this study consists of two steps - the first step for the optimization of the steel box or plate girder viaducts, and the second step for the optimum design of the steel-decks with closed or open ribs. A grid model is used as a structural analysis model for the optimization of the main girder system, while the analysis of the deck system is based on the Pelican-Esslinger method. The SQP(Sequential Quadratic Programming) is used as the optimization technique for the constrained optimization problem. By using a set of application examples, the rational type related to the optimized steel-deck system designs is investigated by comparing the cost effectiveness of each type. Based on the results of the investigation it may be concluded that the optimal linear box girder and deck system with closed ribs may be utilized as one of the most rational and economical viaducts in the construction of two-story roads. 최근도심지의 극심한 교통체증의 해소를 위한 방안으로 2층도로 강구조 덱 시스템의 채택이 증가하고 있다. 그 주된 이유는 신속한 시공과 콘크리트덱에 비하여 자중의 감소효과가 크고 보다 큰 강도와 효율적인 가설이 가능하기 때문이다. 본 연구의 목적은 강구조 덱 시스템의 최적설계프로그램을 이용한 2층도로용 강구조 덱 시스템의 가장 합리적인 형식 결정에 관한 연구이다. 최적화의 목적함수는 최소 초기비용으로 정식화하였다. 설계 제약조건은 도로교시방서의 ASD설계기준에 맞추어 정식화하였으며 최적설계과정은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계는 박스 또는 플레이트주형에 대한 강구조 덱 시스템의 최적설계가 수행된다. 그리고 두 번째 단계에서 개단면 또는 폐단면리브를 갖는 강상판에 대하여 최적설계를 한다. 최적설계 프로그램의 구조해석은 주형에 대하여 격자해석 모델링을 이용하였고 강상판에 대해서는 Pelican-Esslinger법을 사용하였다. 최적화 기법은 SQP를 이용하였다. 적용 예의 각 형식별 강구조 덱 시스템의 최적설계 결과의 비교를 통하여 비용의 효율성을 검토하였고 폐단면리브를 가지는 직선 형상의 박스거더 형식이 가장 효율적이고 경제적으로 판단된다.
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유한요소해석을 이용한 공업화박판강구조 단부판 접합부의 회전강성감소계수
이준섭,신경재,이수헌,이희두,김철환,Lee, Jun-Seop,Shin, Kyung-Jae,Lee, Swoo-Heon,Lee, Hee-Du,Kim, Cheol-Hwan 한국강구조학회 2017 한국강구조학회 논문집 Vol.29 No.4
공업화박판강구조물은 재료 및 인건비의 절약, 공기 단축 및 대공간 구조의 공간 활용과 시공의 편리성 등의 장점으로 사용이 증가하고 있다. 그러나 최근 갑작스런 과도한 하중으로 인해 붕괴 사고가 일어나고 있다. 구조 설계에 정확하고 전문적인 기술이 필요하지만, 공업화박판강구조의 접합부 볼트 접합부를 완벽하게 고려해주지 않고 단순화하여 해석하는 경우가 많다. 위 논문에서는 선행 실험된 볼트 접합부를 ABAUQS를 이용한 유한요소해석을 실시하고, 실험 결과 비교를 통해 신뢰성을 검증하였다. 그리고 접합부의 변수해석을 통하여 실제 설계에 이용할 수 있는 볼트 접합부의 강성감소계수를 제시하였다. The pre-engineered building(PEB) construction has been gradually applied to single story buildings as a practical and efficient alternative to conventional buildings. However, there has been a few structure collapse due to suddenly excessive load. Although a structure design requires accurate and professional skills, the PEB system tends to be designed simply because of complexation of structural analysis for connections. This paper shows the finite element analysis(FEA) using ABAQUS software on bolted connection which was previously tested. The FEA condignly simulated the behavior of bolted connection in PEB system and was in close agreement with experimental results. Then the stiffness reduction factor of the bolted joints that can be used in the actual design is presented through the analysis of the joint parameters.
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2축휨을 받는 고강도콘크리트충전 각형강관기둥의 내력에 관한 연구
서성연,津田惠吾,中村敦史 한국강구조학회 2002 한국강구조학회 논문집 Vol.14 No.5
concrete-filed steel square tubular columns were tested under concentric and biaxialeccentric load. Buckling length-section depth ratio Lk/D, magnitude of eccentricity e, and angle of eccentric load θ were selected as experimental parameters. Strength and behavior were also examined. Test results showed that the maximum strength of columns under biaxial eccentric load could be predicted using the previously proposed strength formula of columns under uniaxial eccentric load. Likewise, the behavior and maximum strength of columns could be predicted using the analysis. 중심 및 2축편심압축에 대한 고강도콘크리트충전 각형강관기둥에 대해 실험 및 해석을 수행하며 , 실험변수는 기둥의 좌굴길이대단면폭의 비 Lk/D, 편심의 크기 e, 그리고 편심하중의 각 θ이다. 실험을 통하여 2축휨을 받는 고강도콘크리트충전 각형강관기둥의 내력 및 거동을 조사한 결과, 2축편심압축력을 받는 CFT기둥의 실험에 의한 최대내력 및 거동은 해석에 의한 값과 비교적 잘 일치하였다 .
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박완순,김갑득 한국강구조학회 2002 한국강구조학회 논문집 Vol.14 No.5
back-to-back and box-shaped headers used in light gauge steel structures have some disadvantages, i.e.,construction efficiency and cost competitivenes. As such, cold-formed steel L-shaped headers have been developed and are used actively in advanced nations. However, this system has not been used in Korea because of inadequate investigation and adaptation efforts and lack of application Thus, this research evaluated the structural performance of L-header using buckling analyses and bending tests. Test results were compared using the AISI design criteria. Test results showed that local buckling and distortional buckling governed buckling behavior in gravity loads and uplift loads, respectively. These results were consistent with the calculated nomial strengths using the AISI design criteria. 스틸 스터드 구조물에서 사용되고 있는 기존 I형, 박스형 헤더는 시공성, 경제성 측면에서 여러 가지 문제점을 노출하고 있다 .이러한 문제점을 극복하기 위해 선진국에서는 냉간성형강을 L형으로 절곡한 L-헤더를 활발히 사용하고 있다 . 그러나 국내에서는 이에 대한 연구가 부족하여 L-헤더를 사용하지 못하고 있는 실정이다 . 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 L-헤더에 대한 좌굴해석 및 휨 실험을 수행하였으며, 실험결과를 미국 철강협회(AISI, American Iron and Stel Institute) 설계기준과 비교하였다. 휨 실험결과 중력방향 하중이 작용하는 경우에는 국부좌굴이 , 인발하중이 작용하는 경우에는 뒤틀림 좌굴이 발생되는 것으로 관찰되었다 . 그리고 실험에서 측정된 좌굴하중을 비교한 결과 AISI 설계기준에 제시된 공칭하중을 상회하는 것으로 확인되었다 .
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복합적층 원뿔형 쉘의 자유진동에 관한 기하학적 형상의 영향
손병직,장석윤,지효선 한국강구조학회 2002 한국강구조학회 논문집 Vol.14 No.4
structures have become critical in the design of pressure vessels, submarine hulls, ship hulls, airplanestructures, concrete roofs, containers for liquids, and many other structures. This study presented the feature of the free vibration of anisotropic laminated conical shells according to transverse shear deformation effects. Composite materials are composed of two or more different materials in order to produce desirable properties for structural strength. Since their behavior is very complex, it is almost impossible to solve the analytical solutions. Thus, this paper used a finite difference method in order to solve diferential equations of anisotropic conical shells. The effects of subtended and vertex angles and other geometric parameters on vibration were investigated in a comprehensive parametric study. Selected vibration mode shapes were illustrated, to enable the physical understanding of vibration of laminated composite conical shells. 쉘 구조물은 지붕 구조물 , 굴뚝 구조물, 압력구조물, 선박구조물, 항공구조물 등에 널리 사용되는 구조물이다 . 본 논문은 전단변형 효과를 고려한 비등방성 복합적층 원뿔형 쉘의 자유진동에 관하여 연구하였다 . 복합재료는 2개 또는 그 이상의 재료들로 구성되어 구조적인 효율성을 증진시키도록 구성된 재료이다 . 하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복합재료로 구성된 원뿔형 쉘의 자유진동을 해결하는데 유한차분법을 사용하였다 . 중심각, 정점각 및 다른 기하학적 파라미터의 진동에 대한 효과를 연구하였고 , 진동모드 형상을 예시함으로서 진동모드에 관한 물리적 및 공학적인 이해를 증진시키고자 하였다.
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