• 제목/요약/키워드: 유공구조물

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유공(有孔) H형강(型鋼)보의 강도식(强度式)에 관한 연구(硏究) (A study on the Strength Interaction Equation of H Beams with Web Openings)

  • 박종원;정재길;신영수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.177-189
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    • 2001
  • 현대 건축물들의 고층화 추세에 따라 등장한 구조물의 공사비 절감을 위한 한 방법으로 H형강보의 웨브 부분에 설비용 덕트와 배관류 등을 관통시키기 위하여 개구부를 두는 유공보를 자주 사용하고 있다. 본 연구에서는 현재 유공보의 설계에 사용되고 있는 기존의 강도식들의 문제점을 살펴보고 소성 붕괴 매커니즘에 기초를 둔 보다 합리적인 강도식을 제안하고자 한다. 제안식은 기존의 강도식들과 비교하여 볼 때 단순하며 이해하기 쉽다. 제안식의 검증은 과거에 이루어진 연구 결과들을 사용하여 평가되어 졌다. 이들 연구결과들을 근거로 제안식의 극한 강도를 비교해 볼 때 현재 실무에서 사용되어 지고있는 강도식들보다 합리적인 결과 값을 기대할 수 있다.

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RC보에 대한 FRP-Aluminum 유공복합보의 보강성능에 관한 연구 (Performance of RC Beams Strengthened with FRP-Aluminum Composite Hollow Beam Under the Fire)

  • 이재익;최열
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.153-160
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    • 2010
  • 다양한 요인에 의해 성능이 저하된 철근콘크리트 구조물은 보수 보강 공법이 요구된다. 현재 다양한 공법과 신소재를 이용한 보강법의 개발이 진행 중에 있다. 최근에 섬유보강 복합체(FRP)를 이용한 보강공법이 주목받고 있으며, 많은 연구와 개발이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 FRP-알루미늄 유공복합보로 보강된 RC보의 화재거동에 관한 실험결과를 제시하고자 한다. 사전가력으로 손상시킨 RC보에 FRP-알루미늄 유공복합보로 보강후 화재노출시킨 결과, 손상율이 높아질수록 화재노출에 더욱 많은 영향을 받았으며, 보강효과가 떨어짐을 실험결과 나타났다.

투수성 방파제 상부구조물의 형상효과에 관한 연구 (Shape Effects of Cap Concrete on Wave Transmission in Permeable Breakwaters)

  • 권혁민;최한규;김태인
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.217-222
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    • 1991
  • 동해안 방파제의 대표적 단면형태인 투수성 사석방파제에서 cap concrete의 형상의 파랑의 투과 및 쇄파에 미치는 효과를 구명하기 위하여 3가지 형태의 상부구조물에 대하여 항내 전달파고에 관한 모형실험을 2차원 조파수조에서 실시하였다. 실험결과, 제방전면 수심이 크고 입사파 주조가 길수록 항측에 일정간격의 apron을 설치한 유공의 경우 항측에 apron을 설치한 무공의 경우, 그리고 apron이 없는 무공의 경우 순으로 항내전달 파고의 감소효과가 우수한 것으로 나타났다. Apron을 설치한 유공 cap concrete 구조가 우수한 것을 수평방향으로 투과되거나 월파되는 파랑에너지가 상부구조물에 설치된 소산공과 apron에 의해 일부 유실되어 항쪽으로 전달되는 에너지가 감소하기 때문이다.

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유공벽 벽두께에 따른 에너지 손실계수의 변화 수리실험 (Hydraulic Experiment for Variation of Energy Loss Coefficient due to Thickness of Perforated Wall)

  • 권갑근;서종선;이재황;윤성범
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.50-54
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    • 2011
  • 공극률, 슬릿 수 및 두께가 다양한 오리피스 구조물을 대상으로 개수로 수리실험을 진행하여 유공벽의 벽두께에 따른 에너지 손실계수의 변화 및 메커니즘을 연구하였다. 오리피스의 개수로 수리실험을 수행하였으며 다양한 유속조건에서 오리피스의 벽두께에 대한 에너지 손실계수를 측정한 뒤 결과를 권 등(2010)의 관수로 실험결과와 비교하였다. 실험결과 전체적으로 유속에 따라 에너지 손실은 변화하였으며 유속이 감소할수록 에너지 손실은 크게 증가함을 보였다. 유속이 작은 층류구간에서 유속이 감소할수록 에너지 손실은 증가하는 반비례 관계를 보였고 에너지 손실량은 관수로 실험결과와 서로 비슷하였다. 그러나 유속이 강한 난류 구간에서는 에너지 손실이 유속과 무관하게 일정한 관수로 결과와는 달리 유속에 따라 변화하였다. 또한 유속이 약한 흐름에서는 오리피스의 두께 및 슬릿 수에 따라 에너지 손실은 각각 다르게 측정되었지만 유속이 강한 흐름에서는 벽두께 변화와 상관없이 에너지 손실은 거의 비슷하였다. 이 결과로부터 개수로 오리피스의 경우 유속이 강한 구간에서는 오리피스의 벽두께 효과 보다 상 하류 수위차로 발생하는 개수로 효과가 더 큰 영향을 주는 것으로 확인되었다.

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말뚝계류 부잔교의 파랑제어 및 동요저감을 위한 유공구조 부유체와 몰수판 효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effects of Perforated Floating Structures and Submerged Plates for Wave Control and Motion Reduction of Pile-Moored Floating Piers)

  • 권채원;이수영;김도삼;이광호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.116-127
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    • 2024
  • 부잔교는 연안에 설치되는 대표적인 부유식 구조물로 선박의 접안 및 계류시설로 주로 활용되고 있으나, 파랑제어 및 파력발전 구조체와 같은 다양한 목적으로 활용하려는 시도가 계속되고 있다. 본 연구에서는 상하동요와 제한된 횡동요만을 허용하는 말뚝계류 부잔교를 대상으로 부유체의 유공구조 및 몰수판 부착에 따른 반사특성 및 동요특성을 실험적으로 검토하였다. 수리실험결과, 말뚝계류된 부잔교의 반사특성과 동요특성은 뷰유체의 유공구조 유무에 비해 몰수판의 설치 유무와 설치수심에 크게 의존함을 확인하였다. 특히, 몰수판의 설치는 단주기 파랑에서 반사계수를 증가시키고, 부유체의 상하동요 및 횡동요를 감소시키는 효과가 있었다.

철재형 이안제를 활용한 전략적 해안 보전 정책 (A Strategic Policy for the Beach Reservation utilizing Steel Type Breakwater)

  • 권혁민;이정렬;윤강훈
    • 물과 미래
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    • 제47권2호
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    • pp.87-97
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    • 2014
  • 해안의 침식저감은 해안보전 정책 중에서 가장 중요한 목표가 되고 있다. 하지만, 침식을 야기하는 요인의 다양성과 결과예측의 어려움 등으로 인하여 기존공법의 유효성에 많은 의문이 있다. 이러한 대응효과의 불확실성을 극복하는 하나의 방법으로서 해안모래의 사정에 따라 그때그때 조치하는 유연한 대응을 생각할 수 있는데 이러한 관리형 대응을 실현하기 위해서는 만족할 만한 핵심요소 기술이 필요하다. 최근 들어 구조형식이 간단하면서 경제적인 투과성 철재형 이안제가 개발되었다. 본 해안침식저감용 기술은 파랑제어가 수평판으로 가능하고 착탈식이며 이동이 간단하다. 이러한 특징을 활용하면 해안의 사정에 따라 관리할 수 있는 전략적 해안보전이 가능해 질 수 있다. 특히 본 구조물은 평균해수면 상승에 대해서도 추가비용이 거의 발생하지 않으므로 범용적 활용을 기대할 수 있어서 빠른 기술축척을 기대할 수 있다. 본 연구는 전략적 해안 보전 정책을 수행하기 위한 핵심요소기술의 적용성에 대하여 고찰하였다. 연구결과, 해안의 침 퇴적 사정에 따라 그때그때 파에너지의 투과율을 가변화시킴으로서 해안보호를 경제적으로 할 수 있음을 확인하였다.

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철재형 이안제 설계기법 연구 I. 설계 및 파압추정 단계 (Design Methodology on the Steel-type Breakwater I.Design Procedure and Wave Pressure Estimation)

  • 권혁민;한유식;권오균;고경래
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.209-218
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    • 2011
  • 해안선 보호대책을 위하여 기존의 강성공법의 단점을 보완한 철재형 이안제의 소파형식인 수평형 이열 조합판의 투과율 산정식이 제안됐다. 철재형 이안제는 소파제, 이를 지지하는 기둥 및 하부기초로 구성되어 있는 구조물이므로 각 요소 구조물에 대한 설계가 가능해야 한다. 그리고 철재형 이안제는 해안선 보호라는 기능성과 구조물로서의 안정성을 동시에 만족하여야 한다. 본 연구에서는 실해역을 대상으로 철재형 이안제의 축조를 위한 설계기법의 단계를 제안하고자 한다. 본 연구는 구조물의 안정성(stability)과 안전성(safety)을 검토하기 위하여 유공판에 작용하는 파압추정을 수행했다. 기초말뚝의 안정성 검토를 위해 파압계에 의한 지점별 최대하중을 총 파력으로 산출하는 방법을 적용했다. 이때, 연직 파력 산정을 위하여 유의파에 상응하는 규칙파를 사용했다. 적정 몰수심 조정을 위하여 조위발생밀도함수를 적용하여 최적 수심을 산정하는 방법을 보였다. 본 연구는 시행 착오를 통하여 검토된 최종단계의 수순을 설계단계로써 제안하고자 한다.

투과성구조물에 작용하는 지진해일파압에 관한 연구 (The Study on the Wave Pressure of the Tsunami Acting on the Permeable Structure)

  • 이광호;최현석;김창훈;김도삼;조성
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.79-92
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    • 2011
  • 본 연구에서는 투과성구조물에서 우수한 파랑제어기능을 발휘하는 것으로 잘 알려져 있는 슬리트케이슨제 중에 기본형인 연직벽형 횡슬리트케이슨제가 불투과성지반 및 투과성지반상에 설치된 조건하에 구조물에 작용하는 단주기파랑 및 지진해일파에 의한 파압의 특성을 논의한다. 투과성지반의 해석에서는 공극율을 편의상 0.4로 가정하여 2차원 및 3차원수치해석을 수행하고, 불투과성의 경우와 그의 차이를 비교 검토한다. 이 때, 입사파랑의 조건으로는 설계파랑으로 일반적으로 고려되는 단주기파랑과 그의 진폭과 동일한 크기로 내습하는 지진해일파(고립파 혹은 단파)를 고려하며, 슬리트케이슨제의 전면유공부 및 유수실 내부의 불투과벽체에 작용하는 파압을 대상으로 한다. 해석에서는 기체와 액체의 혼상동적현상을 하나의 지배방정식으로 해석하는 이상류(二相流) 모델에 기초한 2차원 및 3차원수치파동수로를 각각 적용한다. 얻어진 수치해석결과에 의하면, 슬리트케이슨제의 전면유공부에서는 단주기 파랑에 비해 지진해일파의 작용파압이 약 3~5배 높은 값을 나타내고, 유수실 내부벽에서는 약 2~4배 높은 값을 각각 나타낸다.

슬리트케이슨제에 의한 반사율과 구조물에 작용하는 파압에 관한 2차원 및 3차원해석 (Two and Three Dimensional Analysis about the Reflection Coefficient by the Slit Caisson and Resulting Wave Pressure Acting on the Structure)

  • 이광호;최현석;백동진;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.374-386
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    • 2010
  • 최근 슬리트케이슨제와 같은 유공방파제의 파랑제어특성에 대한 이론적 실험적 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 규칙파의 작용하에 슬리트케이슨에 의한 반사율의 특성과, 전면유공부 및 유수실의 내부벽면에 작용하는 파압을 2차원 및 3차원수치파동수로에서 각각 추정하고, 그 결과를 검토하였다. 수치실험에서는 주기 7초, 9초, 11초 및 13초와 각각의 주기에 대해 파형경사 0.02, 0.03 및 0.04를 갖는 입사파고의 수치실험안을 설정하였고, 본 연구에서 사용된 2차원 및 3차원의 수치해석은 Navier-Stokes운동방정식에 기초한 이상류(이상류(二相流)) 수치 모델로서, 이는 타해석기법에 비해 복잡한 수면변동에 대한 물리현상을 쉽게 재현할 수 있으며, 수치프로그램의 구성이 보다 간략하게 되는 장점이 있다. 실험결과에 의하면, 반사율에 있어서 주기가 짧은 경우에는 2차원해석이 상당히 큰 값을 나타내지만, 주기가 길어지고 파형경사가 큰 경우에는 2차원해석과 3차원해석의 결과가 거의 동일한 값을 나타낸다. 파압에 있어서 주기가 짧은 경우에는 두 해석법에서 차이는 작지만, 주기가 길어지고 파형경사가 큰 경우에는 차이가 크게 나타나는 경향을 확인할 수 있었다.

경사판 침전지의 수리학적 특성에 대한 구조물의 영향 (Effects of Various Baffles on Hydraulic Characteristics in the Sedimentation Basin with Inclined Plate Settler)

  • 유명진;김현철;명규남;류성호;조항문
    • 상하수도학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.427-436
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    • 2004
  • Sedimentation is one of the most common and important units in conventional water treatment plants. Structure such as various baffle walls and inclined plate settler may be obstacles to the horizontal flow when it is poorly designed. Therefore, the effects of these structures on characteristics of hydraulic flow must be evaluated to improve the settling efficiency of the floc. The hydraulic characteristic of the four sedimentations at the three real WTPs (water treatment plants), which have different structural properties respectively inside the settling basin, were investigated by tracer (fluoride) test. The inclined plate settler installed inside settling basin caused a undesirable impact on horizontal flow and produced dead zone. Intermediate baffle and solid baffle wall under the inclined plate settler at GE plant help to minimize the formation of density currents and flow short circuiting. However, installing perforated baffle under the inclined plate settler at other plants could not induce even distribution of flow. NaF used as a tracer was recovered more than 90% at investigated all basin. Morill index ($t_{90}/t_{10}$), Modal index ($t_p/T-HRT$) and short-circuiting index ($[M-HRT-t_p/M-HRT$) were determined from tracer test results performed at three WTPs. Those indices ranged 2.99~3.45, 0.44~0.72 and 0.23~0.47, respectively.