• 건축구조
• /
• 제9권3호
• /
• pp.44-46
• /
• 2002

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.119-127
• /
• 2011

본 연구의 목적은 에너지 흡수형 강재 댐퍼를 이용하여 손상순서를 제어함으로써 주구조체를 재사용 할 수 있는 철골조시스템을 개발하고, 지진응답특성을 파악하는 것이다. 이를 위하여 강재 댐퍼의 형상을 제안하고, 제안된 강재 댐퍼의 변형 형상과 응력 분포를 알아보기 위하여 범용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS(ver.10.0)을 이용한 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 또한 지진응답특성을 파악하기 위하여 실대형 사이즈 $54m{\times}2.4m$의 1층 철골조 실험체 4개를 설계 및 제작하여 유사동적 지진응답실험을 수행하였다. 본 연구에서 제안하는 강재 댐퍼를 제진요소로 사용하는 경우, 주구조체에 비하여 높은 강성을 갖는 댐퍼가 소폭의 변위에 먼저 소성화함으로써 이력에 의한 지진에너지를 흡수할 수 있으며, 지진응답에서 유리한 것이 판명되었다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제23권3호
• /
• pp.83-89
• /
• 2005

철골구조물의 노후화에 따라 리모델링 및 해체시기가 도래함에 따라 시공성, 경제성, 안정성 및 환경성을 고려한 노후 철골구조물의 처리방안에 대한 방법들이 모색되고 있다. 현재 H형강의 절단은 산소절단에 의한 방법이 주로 사용되고 있으나, 순간적으로 구조물을 취약화를 시켜 건물을 붕괴시키는 발파해체공법은 아직까지 적용되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 철골구조물의 발파해체에 필요한 성형폭약(shape charge)을 이용하여 H형강의 절단방법에 대한 요소시험을 실시하였다. 그 결과 사전 절단방법과 부재의 두께에 따른 단면$\cdot$양면 절단방법을 도출하였고, 성형폭약 고정장치에 따른 부착방법과 그 용이성을 확인하였다. 또한, 성형폭약을 이용하여 절단시 발생하는 소음을 저감하기 위하여 방호박스를 이용한 절단시험결과 약 8dB(A)의 저감효과가 나타났으나, 향후 도심지에서의 구조물 해체를 고려한다면 규제기준이하로 소음을 제어할 수 있는 방법에 대한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.707-714
• /
• 2011

층간변위율은 구조물의 내진성능을 평가하는데 널리 사용되는 지표 중의 하나이다. 지진에 의해 발생하는 층간변위율이 클수록 지진에 의한 손상이 커지는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 층간변위율을 감소시키는 설계기술은 내진설계분야에서 중요한 이슈이다. 그럼에도 불구하고 현재까지는 지진하중을 받는 구조물에 대한 현실적인 층간변위설계기법이 제시되고 있지 않다. 본 연구는 재분배 기법을 이용하여 철골모멘트골조의 내진성능을 향상시키기는 최적 층간변위설계기법을 제시한다. 이 기법은 층간변위율 차이를 최소화함으로써 구조물의 층별 층간변위율을 고르게 분포시키고, 최대 층간변위율을 감소시킨다. 이 기법은 단위하중법으로 계산된 변위기여도를 이용하여 구조재의 단면성능을 재설계하기 때문에 반복적인 구조해석없이 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다. 이 기법의 효율성 검증을 위해 철골모멘트골조 예제 적용을 실시하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.591-602
• /
• 2015

이 논문에서는 철골 연결보와 철근 콘크리트 전단벽체의 내진성능을 평가하고자 주기하중 실험을 수행하였다. 실험의 주요 변수는 벽체의 보강 상세이었다. 현행 설계 기준을 따라 설계된 병렬 전단벽체는 콘크리트의 지압강도로 인해 조기 파괴되었다. 한편, 매립길이 내에 추가적인 수직 및 수평 보강재로 보강된 벽체의 경우, 지압파괴가 방지되는 것으로 나타났다. 실험결과, 벽체의 수직철근은 수평철근보다 병렬 전단벽의 전단 강도에 더 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 매립 철골 보 플랜지 상 하부에서 발생하는 콘크리트의 응력분포를 가정하여, PC 병렬 전단벽체 내의 소요 철근의 양이 결정되었으며, 이를 이용하여 예측 강도 식을 제안하였다. 예측된 강도식은 실험값과 비교적 잘 일치하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.579-585
• /
• 2017

본 연구는 건축외장재에 케이블을 이용하여 로비공간에 개방성이 확보되고 시공이 간단하여 공사비용을 절감시킬 수 있는 케이블월 시스템을 제안하였다. 제안된 케이블월 시스템은 외장재의 하중을 지탱하기 위해 건축물에 철골구조를 과대하게 설치하는 기존 커튼월 구조와는 다르게 케이블을 철골부재와 철근콘크리트구조로 연결하므로 구조시스템의 단순화와 개방성을 확보할 수 있다. 또한 수직 케이블에 초기장력을 가력 할 경우 케이블접합부에 압축력이 작용되어 유리패널을 효과적으로 가압 고정할 수 있을 뿐만 아니라 풍하중을 효과적으로 구조물에 전달할 수 있게 되었다. 본 연구에서 제안한 케이블월 이론식을 구조해석 프로그램인 MIDAS-GEN에 이용하여 얻어진 해석 값을 구조실험값과 비교한 결과 하중-변형값이 유사한 것으로 나타났으며, 구조실험에 나타난 최대 처짐 값(57.5mm)은 외국 외장재 처짐규준 AAMA(L/60=150mm)보다는 매우 작게 발생되어 제안된 케이블월 시스템을 사용할 경우 구조성능은 충분히 만족하는 것으로 확인되었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권1호통권74호
• /
• pp.63-71
• /
• 2005

최근 기존의 합성 기둥들이 가지는 단점은 보완하고 장점은 유지시킬 수 있는 효율적인 기둥 시스템으로 철골-콘크리트 합성 기둥(SC 합성 기둥)에 대한 연구가 수행되고 있다. 본 연구자는 선행 실험 연구를 통해 SC 합성 기둥의 압축 내력을 평가하였지만, 실험실의 용량 부족으로 대형 기둥에서의 실험은 수행하지 못하였다. 따라서 이 연구에서는 실험 연구의 후속 연구로서 범용 유한요소 해석프로그램을 이용하여 콘크리트와 철골의 상호 작용 및 비조밀단면을 가진 철골 플랜지의 국부좌굴을 반영할 수 있도록 하였다. 이러한 유한요소해석 모델은 기 수행된 압축 실험값과 비교하여 적합성을 검증하였다. 또한 이렇게 검증된 해석적 모델을 이용하여 대형 크기의 기둥에 대해 비선형 해석을 수행하여 단면 증대에 따른 SC 합성 기둥의 비선형 거동에 대해 비교 분석하였다. 비선형 해석 결과 SC 합성 기둥의 철골 단면의 폭-두께비는 25.0을 초과하지 않아야 하고, 연결재의 단면적은 $0.025d{\cdot}t$ 이상, 연결재의 간격은 d/2 또는 최대 300mm이하로 설치하는 것이 바람직하다는 결론을 얻었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제29권6호
• /
• pp.563-569
• /
• 2016

본 논문에서는 철골모멘트골조의 초기 강성과 연성을 동시에 조절하기 위해 기둥-보 휨강도비를 고려한 재분배 기법이 제시된다. 제시되는 기법은 총 구조물량과 기둥-보 휨강도비에 대한 제약조건을 만족시키면서 구조물의 최상층의 변위를 최소화한다. 고려된 설계변수는 구조부재의 단면적을 사용하며, 정식화된 문제로부터 최적의 결과를 얻기 위해 Sequential Quadratic Programming(SQP) 기법을 사용한다. 최상층의 횡변위에 대한 각 부재의 변위기여도를 단위하중법을 통해 구하고, 이를 최상층의 횡변위가 감소하도록 각 부재의 단면을 재설계한다. 각 부재의 변위기여도를 이용하여 부재의 단면을 재설계하는 과정은 구조물의 초기 강성을 향상시키는 효과를 가진다. 동시에, 제시된 기법은 기둥-보 휨강도비를 제약함으로써 구조물의 연성을 조절하도록 한다. 제시된 최적변위설계기법은 철골골조 예제에 적용하여 적용성을 검증한다. 적용한 결과 제시된 기법을 통해 구조물의 초기강성과 연성능력이 조절되는 것을 확인할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제18권3호
• /
• pp.89-97
• /
• 2000

최근 노후화 된 콘크리트 및 털 구조물에 대하여 환경 공해가 발생하지 않는 해체 기술의 필요성이 급증하고 있어서 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 결과 콘크리트 구조물을 일시에 해체하기 위하여 사용되고 있던 화약을 이용한 발파해체공법 및 군용 폭파 공법 등으로부터 응용되어 특수한 형태의 크기로 제작된 성형폭약을 철골구조물에 부착시킨 후 이를 폭발 시켜서 순간적으로 철골구조물의 철판(또는 빔이나 기타 부자재)을 절단 해체할 수 있게 되었다. 그 동안은 성형폭약의 폭발절단 효과에 영향을 주는 요소들인 대상 구조물의 재질 및 형상, 두께와 강도 특성, 성형폭약의 형상, 폭약의 종류, 장약량, Liner의 종류, Stand-off Distance, 성형폭약의 폭 및 너비, 기폭방법에 따른 영향과 폭발 절단시 발생되는 폭풍압에 의한 진동 및 소음의 영향 등에 대한 연구가 대부분이었다. 따라서 본 연구에서는 성형폭약의 주 구성요소인 화약과 금속성 Liner를 유연성이 탁월하고 조성 성분들의 혼합성과 성형성이 우수한 가소화제를 사용하여 제작된 성형폭약의 가소화 정도가 폭발절단력에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위하여 본 연구는 PETN 과 RDX 화약이 각각 25wt% 및 75wt%로 흔합된 화약원료를 85wt%로 하고 폴리이소부틸렌(P.I.B) 성분이 80 wt% 이상인 폴리부텐(P.B) 7wt% 와 부틸고무 4wt% 그리고 디에칠헥실세바케이트 4wt%로 구성된 가소화제를 사용하여 실험하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제22권5호
• /
• pp.477-485
• /
• 2010

다양한 모니터링 센서는 구조물의 손상측정과 예측에 많이 사용되고 있다. 광섬유센서, 압전소자(PZT) 센서, MEMS(Micro Electro Mechanical System)센서 등의 스마트 센서는 기존 센서를 대체하여 많은 분야에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 PZT센서를 실험체에 부착한 후 충격하중을 가하여 PZT센서의 출력 전압의 특성을 이용하여 실험체의 손상을 예측하고자 하였다. PZT센서를 이용한 보 이음부의 손상실험에서는 $H-400{\times}200{\times}8{\times}13$ 철골을 이용하여 단순보를 제작하고 중앙에 볼트 이음을 하였으며, PZT센서의 민감도 측정을 위해 기존 가속도계의 가속도값과 PZT센서의 전압값의 FFT 결과를 비교하였다. 또한 이음부의 볼트풀림을 이용하여 단순보의 손상을 가정하고 손상계측실험도 병행하였다. 철골 플레이트 보의 손상계측 실험에서는 $PL600{\times}65{\times}5.8$로 단순보 실험체를 제작하여 세 곳에 손상을 주어 충격하중 실험을 하였다. 손상의 정도는 쇠톱을 이용하여 보 단면의 양쪽에 6~42 mm로 절단하였다. FFT를 사용하여 손상의 유무에 따른 고유진동수의 비(${\omega}_c/{\omega}$)를 구하여 손상을 파악하였고 모드에 따른 손상의 위치와 정도를 파악하였다.