• 제목/요약/키워드: Capacity Design

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강박스 거더의 생애주기비용 최적설계 (Optimal Life-Cycle Cost Design of Steel Box Girders)

  • 신영석;박장호;이현섭;안예준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권4호통권70호
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    • pp.445-452
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    • 2005
  • 본 논문에서는 강박스 거더의 생애주기비용을 최소화하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 고려된 강박스 거더의 생애주기비용은 초기비용, 유지관리비용 및 보수비용으로 구성되었다. 강재 주형의 상태등급곡선과 안전진단 결과 측정된 내하력을 바탕으로 내하력곡선을 추정하였으며, 이 곡선을 이용하여 생애주비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 수행하였다. 또한 내하력곡선을 통해 강박스 거더의 공용수명과 보수 보강 시기 및 횟수를 결정하고 초기 내하력에 따른 생애주기 동안 발생하는 연간비용을 비교, 분석하였다. 본 논문에서 제안한 생애주기비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 통하여 기존의 설계에 비해 보다 경제적이며 안전한 설계를 유도할 수 있으리라 판단된다.

데이터베이스에 기반한 RC 평면 프레임 구조물의 최적설계 (Optimum Design of Reinforced Concrete Plane Frames Based on Section Database)

  • 곽효경;김지은
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.165-179
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    • 2007
  • 이 논문에서는 철근콘크리트 구조물의 최적설계를 위해 기둥과 보 부재 설계 단면의 데이터베이스를 구성하고 이로부터 단면 번호와 단면 저항 능력간의 관계를 나타내는 회귀분석식을 구성하여, 직접 탐색법으로 빠르게 최적해를 검색하는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 설계 실무에서 가격을 고려하여 설계하기보다는 성능 최적화에 가까운 설계를 수행한다는 사실로부터 제안된 알고리즘을 이용하여 성능 최적화와 가격 최적화를 모두 수행하여 그 결과를 비교 검토하였고, 예제 구조물을 대상으로 적용성과 효율성을 검토하였다. 본 알고리즘은 목적 함수 구성시 제한 조건이 없고 전개 과정이 매우 단순하면서도 빠른 수렴성을 보이며 선택된 해가 설계 규준과 실무상의 제한 조건에 부합하므로 바로 적용 가능하다는 장점이 있다. 전체 구조물의 최적화는 개별 부재의 최적화를 통해 이루어진다.

암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정기준에 대한 평가 (Assessment of Design Criteria for Bearing Capacity of Rock Socketed Drilled Shaft)

  • 백규호;사공명
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.95-105
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    • 2003
  • 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정을 위하여 제안된 기존의 설계기준과 경험식들의 대부분은 재하시험의 결과에 일관되지 않은 파괴기준을 적용해서 얻어진 극한지지력에 근거해서 얻어졌다. 그 결과 이들산정식들은 동일한 조건에 설치된 말뚝에 대해서도 서로 다른 예측치를 제공하게 된다. 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력을 합리적으로 산정할 수 있는 최적의 지지력산정식을 결정하기 위하여 기존의 지지력산정식들에 대하여 정확도를 조사하였다. 이를 위해서 11개의 재하시험 결과에 동일한 파괴기준을 적용함으로써 말뚝의 극한선단지지력과 극한주면마찰력을 결정하였으며, 이들은 기존 산정식으로부터 계산된 예측치의 정확도 조사에 이용되었다. 예측치와 측정치를 비교한 결과 Zhang과 Einstein의 제안식과 NAVFAC의 설계기준에 의해 계산된 극한선단지지력이 실측치에 가장 근접한 것으로 나타났다. 그리고 극한주면마찰력의 경우에는 Rosenberg와 Journeaux의 제안식이 만족스러운 예측치를 제공하였다.

말뚝의 설계하중 결정방법에 대한 비교 (Comparison of the methods used in determining the pile design load)

  • 이명환;윤성진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집 깊은 기초의 연구와 실무(RESEARCH AND PRACTICE OF DEEP FOUNDATIONS)
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    • pp.69-102
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    • 1992
  • 말뚝의 지지력 결정은 그 결과로 부터 설계내역이 결정되기 때문에 중요하다. 말뚝의 지지력 결정방법에는 수많은 방법들이 있지만 실무에는 극히 일부분만이 적용되고 있다. 최근 국내 실태조사에 의하면 SPT N 값을 기준으로 한 Meyaerhof공식이 거의 모든 설계에서 적용되고 있으며, 시공중에는 항타공식과 Eoh는 말뚝 재하시험도 실시되고 있다. 본 논문에서는 이들 3가지 방법들을 분석 비교하였다. 분석결과 말뚝재하시험 이외에는 그 신뢰도가 극히 불량하였다. 그리고 말뚝 재하시험 결과의 분석에 있어서, 선단지지력과 주면마찰력을 분리측정하지 않으면 결정적인 오차를 유발할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 선단지지력과 주면마찰력의 분리측정에 의한 말뚝재하시험이 가장 신뢰도가 높은 말뚝지지력 결정방법으로 추천할 수 있다.

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개정된 일본 내진설계기준의 한계내력계산법의 소개 (Introduction of the Capacity Design Methodology in the Building Standard Law of Japan)

  • 전대한;노필성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.861-866
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    • 2002
  • This manuscript introduces the Capacity Design Methodology in the Building Standard Law of Japan revised at 2000, June. The Building Standard Law of Japan was revised into the performance-based design format following the trend of international. The structural performance was evaluated for two limiting states; soundness limit state and safety limit state. The design seismic forces were determined on taking into consideration (a)the properties of the planned building, (b)amplification by local surfaces geology, and (c)soil-structure interaction.

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RC 원형교각의 내진설계를 위한 전단성능곡선 (Shear Capacity Curve Model for Seismic Design of Circular RC Bridge Columns)

  • 이재훈;고성현;최진호;권순홍
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.93-96
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    • 2005
  • Since the columns with flexure-shear failure have lower ductility than those with flexural failure, shear capacity curve models shall be applied as well as flexural capacity curve in order to determine ultimate displacement for seismic design or performance evaluation. In this paper, a modified shear capacity curve model is proposed and compared with the other models such as the CALTRANS model, Aschheim et al.'s model, and Priestley et al.'s model. Four shear capacity curve models are applied to the 4 full scale circular bridge column test results and the accuracy of each model is discussed. It may not be fully adequate to drive a final decision from the application to the limited number of test results, however the proposed model provides the better prediction of failure mode and ultimate displacement than the other models for the selected column test results.

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내진설계를 위한 전단성능곡선 모델의 평가 (Evaluation of Shear Capacity Curve Model for Seismic Design)

  • 고성현;이재훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.186-189
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    • 2006
  • Since the columns with flexure-shear failure have lower ductility than those with flexural failure, shear capacity curve models shall be applied as well as flexural capacity curve in order to determine ultimate displacement for seismic design or performance evaluation. In this paper, a proposed modified shear capacity curve model is compared with the other models such as the CALTRANS model, Aschheim et al.'s model, and Priestley et al.'s model. Four shear capacity curve models are applied to the 4 full scale and 7 small scale circular bridge column test results and the accuracy of each model is discussed. It may not be fully adequate to drive a final decision from the application to the limited number of test results, however the proposed model provides the better prediction of failure mode and ultimate displacement than the other models for the selected column test results.

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Repair Performance of Engineered Cementitious Composites(ECC) Treated with Wet-Mix Spraying Process

  • Kim, Yun-Yong
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제18권3E호
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    • pp.207-211
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    • 2006
  • This paper presents an experimental study on the repair performance of sprayed engineered cementitious composites(ECC) serving as a repair material. Sprayable ECC, which exhibit tensile strain-hardening behavior in the hardened state and maintain sprayable properties in the fresh state, have been developed by using a parallel control of micromechanical design and rheological process design. The effectiveness of sprayable ECC in providing durable repaired structures was assessed by spraying the ECC and testing them for the assessment. The experimental results revealed that, when sprayed ECC were used as a repair material, both load carrying capacity and ductility represented by the deformation capacity at peak load of the repaired flexural beams were obviously increased compared to those of commercial prepackaged mortar(PM) repaired beams. The significant enhancement in the energy absorption capacity and tight crack width control of the ECC repair system treated with wet-mix spraying process suggests that sprayed ECC can be effective in extending the service life of rehabilitated infrastructures.

경제성 확보를 위한 빗물이용시설의 규모 산정 및 민감도 분석 (Evaluation of Tank Capacity of Rainwater Harvesting System to Secure Economic Feasibility and Sensitivity Analysis)

  • 문정수;김하나;박종빈;이정훈;김이호
    • 상하수도학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.191-199
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    • 2012
  • Rainwater harvesting systems (RWHS), one of measures for on site rainwater management, have been promoted by laws, regulations and guidelines and have been increased. However, more evaluation of economic feasibility on RWHS is still needed due to seasonal imbalance of rainfall and little experiences and analysis on design and operation of RWHS. In this study, we investigated tank capacity of RWHS to secure economic validity considering catchment area and water demand, which is affected by building scale. Moreover, sensitivity analysis was performed to examine the effect of design factors, cost items and increase rate of water service charge on economic feasibility. The BCR (benefit cost ratio) is proportional to the increase in tank capacity. It is increased steeply in small tank capacity due to the effect of cost and, since then, gently in middle and large tank capacity. In case of 0.05 in the rate of tank volume to catchment area and 0.005 in water demand to catchment area, BCR was over one from the tank capacity of 160 $m^{3}$ taking into account of private benefits and from the tank capacity of 100 $m^{3}$ taking into account of private and public benefits. Sensitivity analysis shows that increase of water demand can improve BCR values with little cost so that it is needed to extend application of rainwater use and select a proper range of design factor. Decrease of construction and maintenance cost reduced the tank volume to secure economic validity. Finally, increase rate of water service charge had considerable impact on economic feasibility.