• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.521-529
• /
• 2002

콘크리트의 크리프와 건조수축에 의한 장기변형의 일부가 구속되는 합성단면에 대해 콘크리트에 발생되는 잔류응력과 이로 인한 콘크리트 단면에 선압축력의 손실을 계산하기 위해 콘크리트 장기변형의 구속계수가 유도되었으며, 선압축력의 손실률을 계산하기 위한 식을 제안하였다. 제안된 구속계수는 재령수정 유효탄성계수가 적용된 환산단면특성으로부터 계산되며, 복잡한 형태의 합성단면에 대해서도 쉽게 적용될 수 있다. 기존 설계기준에서 콘크리트의 장기변형과 관련된 조항을 검토하기 위해서 도로설계편람의 일반 합성단면에 대해 이 구속계수와 선압축력의 손실 계산식이 적용되었다. 부정정력과 신축이음량의 계산에 적용되는 건조수축변형률 $150 ~ 200$\times$10^{-6}$ 은 장기변형의 구속정도가 적은 경우에 과소 계산될 수 있으며, 잔류응력의 계산에 는 적용되는 $180$\times$10^{-6}$ 은 비정상적으로 작은 값이다. 이 논문에서 적용된 PSC 합성단면에 대한 도로교 설계기준의 손실률 16.3%는 ACI 209에 대해서는 안전측으로 계산되었으나 Eurocode 2에 대해서는 안전을 보장할 수 없었다. 강합성 단면의 콘크리트 바닥판에 일반 보강철근의 긴장에 의해 선압축력이 도입되면 철근비의 증가로 긴장에 의한 경우보다 상당히 큰 손실이 발생되었으며, 강재거더의 구속에 의해 긴장된 보강재 선인장력의 손실은 감소한 반면에, 콘크리트 선압축력의 손실은 증가하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.603-611
• /
• 2005

본 연구에서는 합리적인 내진설계기준의 정립을 위하여 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 주요 각국의 내진규정에서 내진성능을 발휘하기 위한 심부구속철근량을 규정함에 있어 다양한 요소들을 고려하고 있다. 하지만, 이러한 요소들이 합리적으로 고려되었는가에 대해서는 의문이 남는다. 따라서 본 연구에서 국내의 도로교설계기준, Eurocode 8 part2, NZS 3101, ATC-32 등의 설계기준을 비교분석하고, 기존 실험 연구 결과와 비교 분석하여 합리적인 영향인자들을 제안하고자 하였다. 연구결과에 따르면 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능에 가장 지배적인 영향인자는 축하중비인 것으로 조사되었다. 따라서 심부구속철근비 산정식에 축하중비의 영향을 전혀 고려하고 있지 않는 현행 도로교설계기준에 축하중비를 도입해야 한다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제25권2호
• /
• pp.131-139
• /
• 2013

본 연구의 목적은 H-형강 압축재의 온도상승에 따른 파괴거동을 중심으로 압축력과 파괴온도의 상관관계를 파악하기 위한 실험을 수행하는 것이다. SS400 강재로 제작된 H-형강의 시험체를 선정하여, ISO 834의 재하가열 시험방법에 따라 온도 상승에 대한 실험을 한국방재시험연구원(FILK)에서 수행하였다. 고온상태의 강재에 대한 항복강도 및 탄성계수의 감소계수는 EC3 (Eurocode3) Part 1.2 (1993) 관계식을 근거로 하여 파괴온도시 국부 및 전체좌굴 응력도와 항복응력도를 실험결과와 비교 검토하였다. 실험조건은 세장비 45.4이고 상온에서의 항복내력에 대한 50%, 70%, 80%를 재하압축력으로 설정하여 파괴온도를 측정하였다. 파괴온도와 재하압축력에 대한 실험결과로 부터 온도상승에 따른 내력은 탄성 좌굴강도보다는 항복내력에 근접함을 파악할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제30권6호
• /
• pp.551-565
• /
• 2019

A total of 36 carbon steel and stainless steel bolted connections subjected to shear loading at different strain rates was experimentally investigated. The connection specimens were fabricated from carbon steel grades 1.20 mm G500 and 1.90 mm G450, as well as cold-formed stainless steel types EN 1.4301 and EN 1.4162 with nominal thickness 1.50 mm. The connection tests were conducted by displacement control test method. The strain rates of 10 mm/min and 20 mm/min were used. Structural behaviour of the connection specimens tested at different strain rates was investigated in terms of ultimate load, elongation corresponding to ultimate load and failure mode. Generally, it is shown that the higher strain rate on the bolted connection specimens, the higher ultimate load was obtained. The ultimate loads were averagely 2-6% higher, while the corresponding elongations were averagely 8-9% higher for the test results obtained from the strain rate of 20 mm/min compared with those obtained from the lower strain rates (1.0 mm/min for carbon steel and 1.5 mm/min for stainless steel). The connection specimens were generally failed in plate bearing of the carbon steel and stainless steel. It is shown that increasing the strain rate up to 20 mm/min generally has no effect on the bearing failure mode of the carbon steel and stainless steel bolted connections. The test strengths and failure modes were compared with the results predicted by the bolted connection design rules in international design specifications, including the Australian/New Zealand Standard (AS/NZS4600 2018), Eurocode 3 - Part 1.3 (EC3-1.3 2006) and North American Specification (AISI S100 2016) for cold-formed carbon steel structures as well as the American Specification (ASCE 2002), AS/NZS4673 (2001) and Eurocode 3 - Part 1.4 (EC3-1.4 2015) for stainless steel structures. It is shown that the AS/NZS4600 (2018), EC3-1.3 (2006) and AISI S100 (2016) generally provide conservative predictions for the carbon steel bolted connections. Both the ASCE (2002) and the EC3-1.4 (2015) provide conservative predictions for the stainless steel bolted connections. The EC3-1.3 (2006) generally provided more accurate predictions of failure mode for carbon steel bolted connections than the AS/NZS4600 (2018) and the AISI S100 (2016). The failure modes of stainless steel bolted connections predicted by the EC3-1.4 (2015) are more consistent with the test results compared with those predicted by the ASCE (2002).

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.394-401
• /
• 2021

신재생에너지 신규설비 보급이 매년 꾸준히 증가하고 있으며, 그중 개발 확장성이 풍부하고 생산유발계수가 큰 해상풍력 시장이 급성장하고 있다. 특히 서남해 권역은 최고 수준의 해상풍력 잠재량을 보유하고 있으며, 관련 프로젝트들이 추진 중이다. 본 연구는 점토층 지반에 효과적인 해상풍력 하부구조물의 개발에 있어 EUROCODE에 의한 구조물의 설계 절차를 제시하고 구조 안전성을 고찰하여 관련 기술 분야에 이바지함을 목표로 한다. 선행연구에서는 풍력발전기 용량이 5MW급을 주요 대상으로 하였으나, 서남해 해상풍력발전기 시장의 기술 추세에 부합하는 발전 용량 8MW급을 연구 모델로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 서남해 지질 조건에 부합하는 하부구조물을 개발하고, 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 초기 설계안에서 일부 구간을 보강하여 구조 안전성을 확보하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 하부구조물에 대한 구조 안전성 평가가 가능하며, 전문화된 구조 설계 및 평가 기준을 확립하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권4A호
• /
• pp.475-485
• /
• 2008

이 논문은 국내 탄성받침의 성능과 신뢰성 향상을 위한 일환으로, 탄성받침의 설계/제작/품질평가 기준인 KS F 4420의 강성 관련 개선방향을 제안하였다. 이를 위하여 KS F 4420의 압축탄성계수, 강성측정방법, 성능평가방법을 Eurocode, 일본 도로교지승편람, ISO 기준과 비교 분석하였으며, KS F 4420의 강성 제안식과 실측치와의 차이를 알아보기 위하여 국내 일반적인 탄성받침을 대상으로 수직강성과 전단강성 측정 실험을 실시하였다. 실측된 수직강성은 강성정의 방법에 따라 20%정도 차이를 나타냈으며, 전단강성은 13%정도 차이를 나타냈다. 또한 실측된 강성은 KS F 4420의 제안식과의 편차도 큰 것으로 나타났다. 교량받침이 요구되는 수직강성을 가지지 못하는 경우 교량 상부 구조물의 부등침하 및 응력집중 현상을 야기할 수 있다. 따라서 국내 받침이 설계에서 요구되는 성능을 갖기 위해서는 다양한 형상, 형상계수를 갖는 받침의 성능평가를 통하여 국내 실정에 맞는 압축탄성계수식과 성능평가기준의 마련이 필요하다고 판단된다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제8권2호
• /
• pp.463-484
• /
• 2015

Modern codes for earthquake resistant building design require consideration of the so-called accidental design eccentricity, to account for torsional response caused by several factors not explicitly considered in design. This provision requires that the mass centres in the building floor be moved a certain percentage of the building's dimension (usually 5%) along both the x and y axes and in both positive and negative directions. If one considers also the spatial combinations of the two component motion in a dynamic analysis of the building, the number of required analyses and combinations increases substantially, causing a corresponding work load increase for practicing structural engineers. Another shortcoming of this code provision is that its introduction has been based primarily on elastic results from investigations of oversimplified, hence questionable, one story building models. This problem is addressed in the present paper using four groups of eccentric braced steel buildings, designed in accordance with Eurocodes 3 (steel) and 8 (earthquake design), with and without accidental eccentricities considered. The results indicate that although accidental design eccentricities can lead to somewhat reduced inelastic response demands, the benefit is not significant from a practical point of view. This leads to suggestions that accidental design eccentricities should probably be abolished or perhaps replaced by a simpler and more effective design provision, at least for torsionally stiff buildings that constitute the vast majority of buildings encountered in practice.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제67권5호
• /
• pp.439-455
• /
• 2018

Within a probabilistic framework, this paper addresses the determination of the static structural response of beams and frames with partially restrained (semi-rigid) connections. The flexibility of the nodal connections is incorporated via an idealized linear-elastic behavior of the beam constraints through the use of rotational springs, which are here considered uncertain for taking into account the largely scattered results observed in experimental findings. The analysis is conducted via the Probabilistic Transformation Method, by modelling the spring stiffness terms (or equivalently, the fixity factors of the beam) as uniformly distributed random variables. The limit values of the Eurocode 3 fixity factors for steel semi-rigid connections are assumed. The exact probability density function of a few indicators of the structural response is derived and discussed in order to identify to what extent the uncertainty of the beam constraints affects the resulting beam response. Some design considerations arise which point out the paramount importance of probability-based approaches whenever a comprehensive experimental background regarding the stiffness of the beam connection is lacking, for example in steel frames with semi-rigid connections or in precast reinforced concrete framed structures. Indeed, it is demonstrated that resorting to deterministic approaches may lead to misleading (and in some cases non-conservative) outcomes from a design viewpoint.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.31-38
• /
• 2020

U-flanged truss beam is composed of u-shaped upper steel flange, lower steel plate of 8mm or more thickness, and connecting lattice bars. Upper flange and lower plate are connected by the diagonal lattice bars welded on the upper and lower sides. In this study, the details of delayed buckling of lattice members were developed through reinforcement of the end section, in order to improve structural capacity of U-flanged Truss Steel Beam. To verify the effects of these details, the simple beam experiment was conducted. The maximum capacity of all the specimens were determined by the buckling of the lattice. The vertical reinforced details of the ends with steel plates, rather than the details reinforced with steel bars, are confirmed to be a valid method for enhancing the structural capacity of the U-flanged Truss beam. In addition, U-flanged Truss Steel Beam with reinforced endings with steel plates can exhibit sufficient capacity of the lattice buckling by the formulae according to Korean Building Code (KBC, 2016) and Eurocode 3.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권2호통권75호
• /
• pp.195-206
• /
• 2005

6m-6m의 2경간 연속합성보에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 유로코드에서 제시하고 있는 균열폭 제어 규정의 근거를 살펴보고 인장강화 효과를 고려한 균열상태에 따른 균열폭 계산식 유도과정을 제시하였다. 부모멘트 인장을 받는 바닥판의 거동을 초기균열, 안정화 균열로 나누어서 연속합성보의 거동을 평가하였다. 실험결과로부터 연성 기준을 만족하는 최소철근비는 현재 도로교설계기준보다 낮춰도 될 것으로 판단된다. 균열을 일으킨 연속합성보의 휨강성 평가에서는 안정화균열 이전단계까지는 비균열단면으로 보는 것이 적절하다. 인장철근의 응력과 균열폭의 관계식을 실험결과를 이용하여 제시하였다.