• 한국공간구조학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.77-84
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• 2021

In this study, In order to apply the U-flanged truss hybrid beam to the actual construction site, the structural design of the basic module of the middle and low-rise neighborhood living facilities was performed according to the Korea Design Standard, and the construction cost and construction period were compared with the traditional reinforced concrete structure system. As a result of analyzing the construction cost for the basic module, if the U-flanged truss hybrid beam and D-Deck slab system are used, the construction cost can be reduced by 86% compared to the traditional reinforced concrete structure system. In addition, as a result of analyzing the construction period for a floor area of 1,000m², using the U-flanged truss hybrid beam and D-Deck slab system can save 2.0days in construction period compared to the traditional reinforced concrete structure system. Therefore, the U-flange truss hybrid beam can secure sufficient economic feasibility compared to the existing reinforced concrete method in terms of cost reduction and shortening of construction period.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.123-130
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• 2018

U-flanged truss beam is composed of u-shaped upper steel flange, lower steel plate of 8mm or more thickness, and connecting lattice bars welded on the upper and lower sides. The hybrid beam with U-flanged steel truss is made in the construction site through pouring the concrete, and designated as U-flanged truss hybrid beam. In this study the structural experiments on the 4 hybrid beams with the proposed basic shapes were performed, and the flexural capacities from the tests were compared with those from the theoretical approach. The failure modes of each specimen were quite similar. The peak load was reached with the ductile behavior after yielding, and the failure occurred through the concrete crushing. The considerable increasement of deformation was observed up to the concrete crushing. The composite action of concrete and steel member was considered to be reliable from the behavior of specimens. The flexural strength of hybrid beam has been evaluated exactly using the calculation method applied in the boubly reinforced concrete beam. The placement of additional rebars in the bottom instead of upper side is proposed for the efficient design of U-flanged truss hybrid beam.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.33-40
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• 2021

For the practical application of U-flanged Truss Hybrid beams, the flexural capacity of hybrid beams with end reinforcement details using vertical steel plates was verified. The bending test of U-flanged Truss Hybrid beams was performed using the same top chord under the compressive force, but with the thickness of the bottom plate and the amount of tensile reinforcement. The initial stiffness and maximum load of the specimen with tensile reinforcement have a higher value than that of the specimen without tension reinforcement, but the more tensile reinforcement, the greater the load decrease after the maximum load. In the case of the specimen with tensile reinforcement, because the test result value is 76% to 88% when compared with the flexural strength according to Korea Design Code, the safety of the U-flanged Truss Hybrid beam with the same details of the specimens can't ensure. Therefore, the development of new details is required to ensure that the bottom steel plate and the tensile reinforcement can undergo sufficient tensile deformation.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.71-78
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• 2021

The U-flanged truss hybrid beam is a new composite beam made by pouring concrete into the U-flanged truss beam. In this study, an experimental study was performed to verify the shear capacity of U-flanged truss hybrid beams with the newly developed end reinforcement details. For all specimens, the maximum shear strength was determined by shear failure of concrete in the loading point The detail reinforced with stirrups at the end zone can exhibit the greatest shear strength, but the method of reinforcing the end zone using vertical steel plates, which is a relatively easy method to manufacture, is considered to be the most effective detail in terms of shear strength and ductility. Also, in the case of U-flanged truss hybrid beams reinforced with vertical steel plates at the end zone, the shear strength can be evaluated on the safety side by using the Korea Design Standard formula.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.53-60
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• 2023

A bending experiment was conducted to verify the structural performance of the U-flange truss hybrid bean using rebars or steel pipes to reinforce the upper compression zone. As a result of evaluating the bending strength of the truss hybrid beam according to the Structural Design Standard (KDS 14 2020: 2022) by introducing the lattice member as a tensile resistance element, the following conclusions were obtained. Considering the lattice element as a tensile resistance element, the nominal bending strength was increased by 38.57 to 47.90 kN.m. As a result of reviewing the experiment as to whether the flexural member has proper ductility, it was found that it is desirable to place appropriate rebars, steel quality plans, and lateral restraints on the upper and lower parts of the hybrid beam to have sufficient ductility ratio.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.44-51
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• 2017

최근 국내 자동차 보유대수의 급격한 증가로 도심지 주차문제가 복잡해지고 있다. 도심지 주차문제 해결에 있어 공작물 주차장이 주목을 받고 있다. 그러나 공작물 주차장은 전체 높이 8 m 이하로 건설되도록 규정되어 있다. 이에 본 연구에서는 층고절감 및 장스팬화가 가능한 와이드 합성보를 개발하여 휨성능을 평가하였다. 휨 성능 실험 결과, 강재보의 두께가 3 mm 증가($6mm{\rightarrow}9mm$)함에 따라 휨강도는 약 20%가 증가하였다. 보 보강철근(트러스철근)의 형태(삼각형, 사각형)은 휨강도에 영향을 미치지 않았다. 보 보강철근(트러스철근)이 없는 경우는 있는 경우보다 약 10%가량 휨강도가 저하되었다. 또한 하중이 증가할수록 중립축은 상부로 이동하지만 일정하중을 넘어가면 중립축이 다시 하부로 이동하는 결과를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.149-156
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• 2006

강관은 그 효용성, 디자인적인 심미성, 그리고 건축 기술의 발전으로 건설시장에서 주요 부재로 널리 사용되고 있다. 그러나 많은 불확실성과 다양한 변수들을 다루는 강관 접합부 상용 프로그램이 확고하게 정착되어 있지는 않다. 본 연구에서는 정성분석 프로그램이 소개되어 있으며 그 분석 결과는 2차원적인 영역으로 결과를 제시해 주고 있기 때문에 많은 경험과 지식이 없는 엔지니어들에게 유용한 자료가 될 것으로 사료된다. 실제로 비렌딜 트러스 설계 예제를 통해 캐나다와 국내 규준, 이론해석 결과와의 비교, 그리고 정성분석 프로그램의 예비 설계 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.119-124
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• 2008

대공간 구조물은 3차원적인 힘의 흐름과 면내력에 의해 외부하중에 대한 저항 능력을 극대화 시킨 형태 저항 구조로서, 일반적인 골조와는 달리 부재에 대한 유한 변형을 동반 하므로 정적, 동적 해석에 관계없이 비선형 해석이 요구 된다. 대공간 구조물의 정확한 구조 해석을 수행하기 위해서는 기하학적 비선형 및 재료적 비선형 뿐 아니라 복합적인 비선형 해석이 필요하다. 기하학적 비선형 문제가 구조재료의 특성 및 위치에 따른 비선형을 고려하지 못하고, 구조재료의 비선형 문제가 기하학적 형상에 따른 비선형을 고려하지 못한다는 상호간의 단점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 동일조건하에서 기하학적 비선형과 재료적 비선형을 함께 고려하며, 범용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 하중-변위 곡선을 추적하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.501-507
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• 2009

FRP(섬유강화 복합재료)를 교량의 바닥판으로 설계하기 위하여 위상최적화와 형상최적화 기법을 사용하여 이론적 최적단면을 제안하였다. 먼저 위상최적화를 통하여 바닥판의 최적 단면모양을 찾아 내었다. 그 결과, 단순보에서 중앙 집중하중의 경우 가장 이상적인 구조는 트러스 형태의 골조구조임을 알 수 있었다. 또한 수평부재와 경사부재가 만나는 절점에서 보강재를 볼 수 있었고, 이는 기존 상업용 FRP바닥판에 적용되지 않았기 때문에 새로운 설계변수로 사용하였다. 두 번째로 유전자 알고리즘을 이용한 형상최적화를 통하여 위상최적화 결과의 최적 규격을 찾고자 하였다. 기존 상용제품들과 비교를 위하여 바닥판의 높이를 제한하여 최적화를 수행하였다. 본 논문에서 제안한 바닥판의 성능을 검토하기 위해 유한요소해석을 수행하였다. 사용성 및 안전성을 검토한 결과, 기존 연구에서 제안한 설계 기준안을 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.26-32
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• 2005

본 연구에서는 반응표면법에 다항함수, 지수함수, 로그함수등을 적용한 다양한 회귀함수를 이용하여 최적화를 수행하였다. 이를 검증하기 위해 트러스 구조와 하니콤 복합재 플랫폼에 대하여 응력 및 고유진동수를 고려하여 최적설계를 수행하였다. 근사함수를 효과적이고 용이하게 하는 방법을 실험계획법이라 하는데 중심합성법, 요인설계법, 회전계획법, 심플렉스법 등이 있으며, 본 연구에서는 중심합성법을 이용하여 반응표면을 생성하였다. 이를 위하여 구조해석 코드로 MSC/NASTRAN을 사용하였으며 최적설계 프로그램은 중심합성법을 기반으로 하여 다양한 회귀모델에 의한 반응표면을 적용하여 작성하였다. 또한 이 결과를 기존의 도함수를 이용한 최적화 기법이나 유전자알고리즘을 이용한 최적화 결과와 비교하여 반응표면법의 설계상의 장점 및 반응표면 생성 시 다양한 회귀모델에의 사용에 대한 신뢰성을 확인하였다.