• 제목/요약/키워드: 보강설계

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직교 보강재가 임의의 각도로 부착된 편면 보강평판의 진동 특성에 관한 연구 (A Study on the Vibration Characteristics of the Eccentrically Stiffened Plate Attached an Orthogonal Stiffener at Arbitrary Angle)

  • 정병환;김찬묵
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.172-178
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    • 1995
  • 보강평판은 평판에 각종 보강재를 용접등의 방법에 의해서 종방향, 횡방향, 경사 또는 임의의 방향으로 부착시켜 굽힘 및 비틀림 강성을 향상시킨 구조요소이다. 이러한 구조요소는 구조적 필요성이나 경량화 설계에 따라 선박의 deck, 철도 차량, 항공기 및 자동차 등의 각종 구조물에서 부하능력 및 경제성을 증대시키기 위하여 널리 사용되고 있고, 또한 자동차용 오일팬, 가전기기의 케이싱과 모터의 케이싱등에도 사용되고 있다. 최근 현장에서는 이러한 구조물의 진동 감소 및 방진 문제가 큰 관심사가 되고 있다. 본 논문은 정사각형 알루미늄 평판에 +자 형태의 Box Beam 보강재를 편면 보강하고 4변 자유단의 경계 조건을 설정하였다. 보강재는 유한요소 정식화 과정을 통하여 평판 요소에 등가시키고, 2차원의 평판 구조로 보강 평판을 모델링하고 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 해석하였다. 실험은 Impact Test에 의해서 주파수 응답 함수(FRF)를 각 시편에 대해서 구하고 이를 해석의 고유진동수와 비교하였다. 그리고 보강재가 임의의 각도로 평판에 부착되었을 때 고유진동수의 변화와 진동 모드(mode shape)를 분석하였다.

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진동대를 이용한 기존 건축물 내진보강공법에 대한 연구 (The Study on Aseismic Reinforcement Method for Existing Structures Based on Shaking Table Test)

  • 오명호;유병준;박인준;이용교
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.474-477
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    • 2011
  • 본 논문에서는 내진보강공법의 내진성능향상을 평가하기 위하여 진동대실험을 실시하였다. 실험 구조체는 비보강, 보강 구조체로 각각 실규모 크기의 구조체를 2개 제작하였다. 기둥 상, 중, 하부 및 보에 각각 Strain게이지, 가속도계를 설치한 후 설계펙트럼가속도 0.15g의 30~150%까지 가속도를 증가 시키면서 실험을 수행하였다. 그 결과 비 보강 구조체는 0.2g에서 최대 80cm균열이 발생하였으나 보강 구조체는 균열이 발생하지 않았다. Strain의 변화량에서는 비 보강이 보강보다 최대 1700%크게 나타났다. 가속도의 변화량은 비 보강이 176%크게 나타났다. 진동대 실험결과 본 내진보강공법이 내진성능향상에 지대한 영향을 주고 있음이 증명되었다.

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쪼갬파괴에 의한 FRP 보강근의 정착길이와 이음길이 (Development and Splice Lengths of FRP Bars with Splitting Failures)

  • 천성철;최동욱
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.519-525
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    • 2010
  • FRP 보강근의 정착과 이음에 대한 국내외 실험을 수집하고, 정착과 이음실험을 분리한 회귀분석을 통해 쪼갬파괴에 의한 정착길이 설계식과 이음길이 설계식을 제안하였다. 이음실험에 의한 평균 부착강도는 정착실험에 의한 평균 부착강도에 비해 낮으며, C/$d_b$에 크게 영향을 받는 것으로 평가되었다. 따라서 합리적인 이음길이 설계를 위해 이음실험만으로 구성된 데이터에 근거한 이음길이 설계식을 개발할 필요가 있다. 또한 부착강도의 분산(分散)이 FRP 보강근의 인장강도 분산에 비해 크므로, 정착길이와 이음길이 설계식에 이를 반영한 안전율이 요구된다. 이 연구에서는 FRP 보강 콘크리트 구조물의 하중계수와 강도감소계수가 철근콘크리트구조와 동일하다는 조건에서, 철근 품질관리에 적용되는 5% 분위수를 이용하여 경제적이면서 신뢰성 높은 정착길이와 이음길이 설계식을 개발하였다. 제안된 이음길이 설계식은 정착실험을 중심으로 개발된 ACI 440 설계식보다 C/$d_b$의 영향을 정확하게 반영하여, C/$d_b$가 3.0 이상인 경우 ACI 440보다 짧은 이음길이가 산정된다. FRP 보강근이 주로 활용될 것으로 기대되는 외기에 노출된 슬래브와 벽체의 배근 특성을 고려하면 이 연구에서 제안된 설계식은 매우 경제적인 이음길이 설계를 가능하게 한다.

내진보강 단면형상에 따른 국내 저수지 제방의 안전율에 대한 검토 (A Study on the Safety Ratio of Reservoir Embankment by Seismic Reinforcement Section Shape)

  • 임성훈;김대현
    • 지질공학
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    • 제31권3호
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    • pp.343-355
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    • 2021
  • 농업용저수지는 농업용수를 공급함과 동시에 수해효과 및 휴식터를 제공함으로써 인간의 편의성을 추구하지만 노후 저수지 및 지진으로 인한 피해가 발생될 수 있으며 이에 따른 예방이 중요하다. 제방의 안전성은 제방을 구성하는 세분화된 재료의 토양 매개변수 값과 같은 현장재료 특성에 의해 영향을 받지만 정밀안전진단이나 일반 문헌값이 전용되기 때문에 최종제반의 안전인자를 물질적 특성만으로 판단하기에는 한계가 있다. 안전요인은 물리적 특성값과 제방 형태에 의의 결정되며 안전 요인에 상당한 영향을 미치기 때문에 보강된 횡단면을 검토할 때 정확한 사색이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 GEP-SLOPE 프로그램을 활용하여 전남 고흥근 '◯◯저수지' 내진설계 시 합리적이고 경제적인 보강교차로 사례를 분석함으로써 반복적인 검토를 통해 보강교차로에 대한 합리적 경제적 설계가 가능하도록 분석하였다. 제방의 1, 2, 3차 내진보강을 감소하여 분석한 결과, 3차 보강단면에서도 상류, 하류사면 모두 설계기준 1.20 이상을 얻음으로써 1. 2차에 비해 현저히 적은 보강물 보강물량으로도 안전율 확보가 되는 것을 확인하였다. 또한 제반의 내진보강 단면 형상을 결정할 때 사면의 상부측, 사면전체에 사석을 보강하는 것 보다 하부측에만 보강하는 형상이 단면보강을 최소화 시키며 경제적인 것을 확인하였다.

리브로 보강된 철골 모멘트 접합부의 내진설계를 위한 등가 스트럿 모델 (Equivalent Strut Model for Seismic Design of Steel Moment Connections Reinforced with Ribs)

  • 이철호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.79-85
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    • 2001
  • 본 논문에서는 리브로 보강된 철골 모멘트 접합부의 내진설계법 정립을 위한 등가 스트럿 모델을 제시하였다. 리브 보강 접합부의 응력전달 메커니즘은 고전 휨이론에 의한 예측과는 전혀 다르며, 리브는 리브의 기울기 방향으로 스트럿 거동을 보임을 유한요소해석에 의해 밝혔다. 리브를 스트럿 요소로 파악하여 리브 접합부의 실용설계에 활용될 수 있는 등가 스트럿 모델링 방안을 제시하였다.

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지오그리드를 이용한 보강사면의 현장 계측 연구 (Site Monitoring and Analysis of the Reinforced Slope with geogrid)

  • 김진만;조삼덕;최봉혁
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.3-9
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    • 2003
  • 본 연구에서는 Jewell의 설계도표에 의해 설계된 보강사면의 시험시공을 통한 현장계측을 실시하여 현장 성토체의 다짐특성, 사면의 변형특성, 침하특성 등을 분석함으로써 지오그리드를 이용한 보강 사면의 적용성과 전체적인 안정성을 평가를 수행하였다. 안정성 평가 결과, Jewell의 설계도표에 의해 설계된 보강사면은 전체적으로 안정한 것으로 평가되었으며, 식생매트 포설에 따른 식생의 활착은 현재의 경과 시간만을 고려하면 외관상 안정된 식생 발아 상태를 보이나, 식생의 발아가 경사면에 비해 시공 포설 경계층에 집중되어 이에 대한 보완이 요구된다.

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초점 - 원자력연구원 하나로 건물 내진 보강 공사 현황

  • 한국원자력산업회의
    • 원자력산업
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    • 제37권1호
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    • pp.7-14
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    • 2017
  • 작년 경주 지진으로 원자력 안전에 대한 시민들의 촉각이 예민해져 있는 가운데 최근 대전 지역에서 원자력연구원의 하나로 원자로 건물 외벽 내진 보강 공사 방식에 대한 검증을 요구하는 여론이 일고 있다. 그 동안 원자력연구원에서 진행한 하나로 건물 내진 보강 공사 배경과 주요 일정, 설계 개념, 구조 성능 검증 실험, 공사 현황, 건물 성능 점검, 안전 관리, 정보 공개 및 검증, 향후 계획 등을 정리하여 종합했다.

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철근 콘크리트 충전 PHC말뚝의 휨 설계 및 성능 평가 (Flexural Design and Experiments on Reinforced Concrete Filled PHC Pile)

  • 김정회;정해광;박영식;민창식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.353-360
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    • 2017
  • PHC말뚝을 보강한 CFP말뚝의 P-M 상관도를 통한 휨 모멘트 예측과 휨 실험 결과를 통해 P-M 계산법의 타당성과 CFP말뚝의 휨 성능을 평가한 실험 연구이다. 시험체는 PHC말뚝과 링형 합성 전단연결재 그리고 속채움 콘크리트를 기본으로 한 CFP말뚝과 1차 보강(말뚝 보강철근 H13-8ea), 2차 보강(내부 보강철근 H19-8ea)으로 제작된 시험체의 휨 실험 결과 CFP-N-N 시험체 대비 최고 하중이 46.4%, 103.9% 증대되었으며, 보강 철근량에 따른 연성능력 증대가 이루어졌다. 또한 CFP말뚝 설계법의 극한한계상태 예측값과 실험 결과값을 비교해 볼 때, 각 보강 단계별 1.23, 1.40배의 안전율을 확보하여 본 연구에서 제시한 설계법이 합리적인 것으로 판단된다.

전단 보강 슬래브-기둥 내부 접합부 및 기초판에 대한 뚫림 전단강도 모델 (Direct Punching Shear Strength Model for Interior Slab-Column Connections and Column Footings with Shear Reinforcement)

  • 최경규;김석환;김동훈;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.159-168
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    • 2011
  • 이 연구에서는 뚫림 전단을 재하받는 전단 보강/전단 무보강 슬래브-기둥 내부 접합부와 기초판에 대하여 개선된 설계 방법을 개발하였다. 슬래브-기둥 접합부와 기초판의 다양한 파괴 메커니즘(경사 인장 균열 파괴, 전단 보강근의 항복, 콘크리트 압축대/스트럿의 압축 파괴)을 고려하여 뚫림 전단강도를 산정하였다. 콘크리트 위험 단면에 작용하는 뚫림 전단은 대부분 콘크리트 압축대에 의하여 지지된다고 가정하였으며, 콘크리트 압축대의 뚫림 전단강도는 압축 수직 및 전단의 조합 응력을 재하받는 콘크리트 재료 파괴 기준에 근거하여 산정하였다. 제안된 강도 모델은 실험 결과 와의 비교를 통하여 검증하였다. 검증 결과, 제안된 설계 방법은 전단 보강 및 전단 무보강 경우에 대하여 현행 KCI 설계기준 보다 우수한 강도 추정 능력을 가지고 있다는 점이 밝혀졌다.

폐단면리브 강성에 따른 일축압축을 받는 보강판의 국부좌굴강도 평가 (Evaluation of Local Buckling Strength of Stiffened Plates under Uni-axial Compression due to Closed-section Rib Stiffness)

  • 최병호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.949-954
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    • 2013
  • 일반적으로 압축을 받는 판 구조는 종방향 보강재를 이용하여 보강된다. 이 때 보강재로서 U형 단면 리브를 사용하는 것이 보다 효과적이나, 현재 국내에서 이에 대한 명확한 설계지침이나 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에, 본 연구에서는 U리브의 단면 크기 및 강성 등에 따른 보강판의 탄성좌굴강도를 살펴보고자 한다. 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 세 가지 타입의 U형 단면 리브를 적용한 해석모델을 수립하여 고유치 해석을 실시하였고, 양연지지된 판의 국부좌굴강도 이론식과 본 해석적 결과를 비교하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 U형 단면리브에 의해 좌굴강도가 증진하는 보강 효과를 확인하였으며, 설계 파라미터에 따른 변수해석적 연구를 통해 그 영향을 분석하였다. 본 연구결과는 U리브 보강판의 적정 설계 방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.