Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
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Member Utilization Concept Design for Hollow Circular Section Multi-column Tower Subjected to 10MW Level Wind Turbines

10MW급 풍력발전용 원형강관 멀티기둥타워의 부재유용도 개념설계

  • Kim, Kyungsik (Department of Civil Engineering, Cheongju University) ;
  • Kim, Mi Jin (Department of Civil Engineering, Cheongju University)
  • Received : 2017.02.28
  • Accepted : 2017.03.24
  • Published : 2017.06.27
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Abstract

This study presents an example of conceptual design for hollow circular section multi-column tower system subjected to 10MW level wind load by introducing a method based on member utilization that examine both structural stability and economical efficiency. The basic assumptions for the proto type of a multi-column tower that can replace a single-cylinder tower were suggested and structural models were constructed following the assumptions and analyzed for identifying member forces. Based on the calculated member strengths and acting loads, the member utilization of the proposed multi-column tower structures were calculated for axial force, shear, bending and torsion and evaluaed for suitability as a wind tower. Design parameters such as steel tube dimensions, slenderness ratio, and number of floors for braces was proposed in the acceptable range of member utilization for conceptual design of multi-column wind towers.

본 연구에서는 10MW급 풍력하중을 받는 멀티기둥 타워시스템에 원형강관 부재의 구조안전성 및 경제성을 함께 검토하는 방식으로 부재 유용도에 근거한 개념설계의 예를 보였다. 단일 실린더형 타워를 대체할 수 있는 멀티기둥타워 구조의 구성에 관한 기본적인 가정을 정립하였고, 그에 따라 제안된 구조물을 모델링하고 해석하여 부재력을 확인하였다. 산정된 부재강도와 작용하중을 근간으로 제안된 멀티기둥타워의 각 부재별로 축력, 전단, 휨, 비틂에 대한 유용도가 산정되었고, 풍력타워로서의 적합성이 평가하였다. 멀티기둥 풍력타워의 개념설계에 채택될 수 있는 수준의 유용도 범위에서 강관 치수, 세장비 및 수평재 단수 등의 설계 매개변수를 제안하였다.

Keywords

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