• 제목/요약/키워드: Load resistance factor design

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검증용 정재하시험 자료를 이용한 항타강관말뚝의 신뢰성 평가 (Reliability Updates of Driven Piles Using Proof Pile Load Test Results)

  • 박재현;김동욱;곽기석;정문경;김준영;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.324-337
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    • 2010
  • For the development of load and resistance factor design, reliability analysis is required to calibrate resistance factors in the framework of reliability theory. The distribution of measured-to-predicted pile resistance ratio was constructed based on only the results of load tests conducted to failure for the assessment of uncertainty regarding pile resistance and used in the conventional reliability analysis. In other words, successful pile load test (piles resisted twice their design loads without failure) results were discarded, and therefore, were not reflected in the reliability analysis. In this paper, a new systematic method based on Bayesian theory is used to update reliability index of driven steel pile piles by adding more pile load test results, even not conducted to failure, into the prior distribution of pile resistance ratio. Fifty seven static pile load tests performed to failure in Korea were compiled for the construction of prior distribution of pile resistance ratio. Reliability analyses were performed using the updated distribution of pile resistance ratio and the total load distribution using First-order Reliability Method (FORM). The challenge of this study is that the distribution updates of pile resistance ratio are possible using the load test results even not conducted to failure, and that Bayesian update are most effective when limited data are available for reliability analysis or resistance factors calibration.

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말뚝기초의 국제적 설계기준에 관한 고찰 (Study on International Code of Practice for Pile Foundation)

  • 윤길림;권오순;차재선
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 말뚝기초위원회 워크샵
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    • pp.35-52
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    • 1999
  • This paper addresses on new codes of practice, limit state design; load resistance factored design and Eurocode 7, which have recently been adopted by foundation engineers in North America and European Communities. A brief description of the limit state design concepts and some introductions to Australia and Sweden national code for pile foundation are made on behalf of pile capacity determination. Also, simple closed form solution for rational resistance factor when resistance is log-normally distributed, has been derived for pile foundation.

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하한지지력이 현장타설말뚝의 저항계수에 미치는 영향 (Effects of Lower-Bound Resistances on Resistance Factors Calibration for Drilled Shafts)

  • 김석중;박재현;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권11호
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    • pp.51-60
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    • 2014
  • 한계상태설계법의 하나인 하중저항계수설계법의 이용이 북미를 중심으로 점차 확산되고 있는 가운데, 국내에서도 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 국내에서는 자료가 충분히 확보되지 못하여 기초구조물의 설계에 AASHTO에서 제안한 저항계수를 설계에 이용하고 있다. AASHTO에서 제안하고 있는 저항계수는 북미에 보편적으로 존재하는 암반조건을 이용하여 결정된 저항계수로서, 국내지반에 적합한 저항계수를 독자적으로 개발할 필요가 있다. 또한, 기존의 신뢰성 분석 기법에서는 하중저항계수를 결정할 때, 저항의 최소값을 0으로 가정하는 일반적인 대수정규 분포를 이용하기 때문에, 이로부터 산정한 파괴확률은 비현실적이라고 알려져 있다. 따라서, 이를 개선하기 위하여 저항계수를 산정할 때 저항의 하한값이 0이 아닌, 현실적으로 의미가 있는 하한지지력을 이용하는 방법이 최근에 고안되었다. 따라서, 본 연구에서는 국내에서 수행된 현장타설말뚝 13본에 대한 재하시험자료를 면밀히 분석하여 저항계수를 산정한 다음, 현실성 있는 하한지지력을 산정하여 저항계수 값을 보정하였다. 그 결과, 목표신뢰도지수가 3.0일때, 기존의 신뢰성 분석 기법으로부터 산정된 주면저항계수와 선단저항계수는 각각 0.13-0.32, 0.19-0.29 이었으며, 하한지지력을 보정하여 구한 주면저항계수와 선단저항계수는 Carter & Kulhawy 공식의 경우 각각 8%와 13% 증가하였다.

철골 및 섬유보강 폴리머(FRP) 복합 기둥의 설계강도식에 관한 비교 연구 (A Comparison of Design Strength Equations between Steel and Fiber Reinforced Polymer Composites Columns)

  • 최열;편해완
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.85-93
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    • 2003
  • Steel, concrete and their combination materials are the most 6commonly used materials for civil engineering structural systems such as buildings, bridge structures and other structures. Recently, however, fiber reinforced polymer (FRP) composites, a relatively new composite material made of fibers and polymer resins, have been gradually used in structural systems as an alternative structural material. This paper describes a comparison of design strength equations for steel column and FRP composite column based on design philosophies. The safety factors used in allowable stress design (ASD) are relatively higher in FRP structural design than steel structural design. Column critical stress equations of FRP composites column from an experimental study can be represented by Euler elastic buckling equation at the long-range of slenderness, and an exponential form at the short-range of slenderness as defined in Load and Resistance Factor Design (LRFD) of steel column. The column strength of steel and FRP composite columns in large slenderness is independent of material strength, this result verified the elastic buckling equation as derived by Eq. (15) and Eq. (5).

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Characterization and uncertainty of uplift load-displacement behaviour of belled piers

  • Lu, Xian-long;Qian, Zeng-zhen;Zheng, Wei-feng;Yang, Wen-zhi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제11권2호
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    • pp.211-234
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    • 2016
  • A total of 99 full-scale field load tests at 22 sites were compiled for this study to elucidate several issues related to the load-displacement behaviour of belled piers under axial uplift loading, including (1) interpretation criteria to define various elastic, inelastic, and "failure" states for each load test from the load-displacement curve; (2) generalized correlations among these states and determinations to the predicted ultimate uplift resistances; (3) uncertainty in the resistance model factor statistics required for reliability-based ultimate limit state (ULS) design; (4) uncertainty associated with the normalized load-displacement curves and the resulting model factor statistics required for reliability-based serviceability limit state (SLS) design; and (5) variations of the combined ULS and SLS model factor statistics for reliability-based limit state designs. The approaches discussed in this study are practical and grounded realistically on the load tests of belled piers with minimal assumptions. The results on the characterization and uncertainty of uplift load-displacement behaviour of belled piers could be served as to extend the early contributions for reliability-based ULS and SLS designs.

확률론적 하중에 따른 실트질 모래지반 내 지중응력의 변동계수 특성 (The Coefficients of Variation Characteristic of Stress Distribution in Silty Sand by Probabilistic Load)

  • 봉태호;손영환;김성필;허준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권6호
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    • pp.77-87
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    • 2012
  • Recently, Load and Resistance Factor Design (LRFD) based on reliability analysis has become a global trend for economical and rational design. In order to implement the LRFD, quantification of uncertainty for load and resistance should be done. The reliability of result relies on input variable, and therefore, it is important to obtain exact uncertainty properties of load and resistance. Since soil stress is the main reason causing the settlement or deformation of ground and load on the underground structure, it is essential to clarify the uncertainty of soil stress distribution for accurately predict the uncertainty of load in LRFD. In this study, laboratory model test on silty sand bed under probabilistic load is performed to observe propagation of upper load uncertainty. The results show that the coefficient of variation (COV) of soil stress are varied depending on location due to non-linear relationship between upper load increment and soil pressure increment. In addition, when the load uncertainty is transmitted through ground, COV is decreased by damping effect.

화재하중밀도를 고려한 건축물의 내화설계법에 관한 연구 (A Study on the Fire Resistance Design of Buildings Considering the Fire Load Energy Density)

  • 이평강;이용재;최인창;김회서
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.10-16
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 성능위주의 화재안전설계법에 따른 구획실 용도별 요구내화시간산정을 실시함으로써 현행 내화성능기준의 문제점도출 및 개선방향을 제시하는 것이다. 내화성능기준에 대한 검토를 위해 본 연구에서는 현재 국내의 시방규정에 의해 결정된 요구내화시간과 등가시간공식에 의해 산정된 화재노출상응시간과 비교하였고, 화재노출상응시간을 산정하기 위해 화재하중밀도, 환기계수, 구조재료의 열적특성 그리고 구획실 형상치수 등을 조사하였다.

Design loads for floating solar photovoltaic system: Guide to design using DNV and ASCE standards

  • Gihwan Kim;Moonsu Park
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제89권2호
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    • pp.171-179
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    • 2024
  • The market of the floating solar photovoltaic system is rapidly growing around the world with the rise of renewable energy that can replace fossil energy. While the floating solar photovoltaic system is operating and being installed in several countries, the system is exposed to the risk in terms of structural safety due to the absence of the proper design guideline. In this paper, design loads suitable for the floating solar photovoltaic system are presented. Utilizing the existing reliable design standards such as ASCE 7-16 (ASCE 7-16 2016) and DNV-RP-C205 (DNV-RP-C205 2010), the appropriate design loads for the floating solar photovoltaic system are presented. The proper load combinations are also presented by putting wave load based on DNV standards (DNV-OS-C101 2015 and DNV-OS-C201 2015) into the load combinations in ASCE standards (ASCE 7-16 2016). We present the load combinations for the allowable stress design and load and resistance factor design, respectively.

쏘일네일링의 인발저항에 대한 LRFD 저항편향계수 산정 (Estimation of LRFD Resistance Bias Factors for Pullout Resistance of Soil-Nailing)

  • 손병두;임희대;박준모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권10호
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    • pp.5-16
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    • 2015
  • 본 연구에서는 국가건설기준이 한계상태설계법으로 전환됨에 따라 현재 연구기반이 미약한 쏘일네일링의 LRFD 설계법 개발의 일환으로 인발저항에 대한 저항편향계수를 분석하였다. 쏘일네일링의 설계 및 시공 기술수준 등 지역적 특성을 반영하기 위하여 국내 비탈면과 굴착공사에서 수행된 인발시험 자료를 수집하고, 지반특성, 쏘일네일의 제원, 인발시험 결과 등으로 구성된 데이터베이스를 구축하였다. 쏘일네일링의 인발저항에 대한 저항계수를 보정하기 위하여 국내에서 가장 많이 이용되며 비교적 자료수가 충분한 중력식과 가압식 그라우팅공법의 인발저항에 대한 저항편향계수를 산정하였다. 저항편향계수는 1.144~1.325으로 실제 극한인발저항력을 비교적 보수적으로 예측하고 있으며 미국의 연구사례(NCHRP Report)보다 안전측으로 설계가 이루어지고 있으나, 인발저항력에 대한 불확실성은 $COV_R$=0.27~0.43으로 비교적 큰 것으로 나타났다. 또한 가압식 그라우팅공법은 중력식 그라우팅공법에 비해 내재된 안전여유가 많으며, 실제 발휘되는 극한인발저항력의 불확실성이 낮은 것으로 분석되었다.

신뢰도기반 교량설계기준의 중력방향하중 지배 한계상태에 대한 목표신뢰도지수 및 하중-저항계수 (Target Reliability Index and Load-resistance Factors for the Gravitational Loads-governed Limit States for a Reliability-based Bridge Design Code)

  • 김정곤;김호경;이해성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권3호
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    • pp.299-309
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    • 2022
  • 신뢰도기반 교량설계기준에서 적용할 수 있는 새로운 종류의 차량활하중계수를 제시한다. 현재 사용하고 있는 차량활하중계수 1.8에 대한 적절성을 차량활하중의 재현주기와 교량설계수명에 기초하여 분석하였다. 중력방향하중 지배 한계상태에 대한 목표신뢰도지수 3.72는 적절한 논거 없이 너무 높게 설정된 값이며, 이에 상응하는 하중계수 1.8은 100년 설계수명 교량에서 재현주기 약 670만년 정도에 해당하는 활하중 파괴점을 나타내는 무의미한 값이라는 것을 보였다. 설계 풍속이나 지반가속도와 동일한 재현주기를 차량활하중에도 적용하면 차량활하중계수는 1.15 정도가 되고 목표신뢰도지수는 한계상태를 지배하는 하중에 따라서 2.0 혹은 2.5에 해당하게 된다. 제안한 목표신뢰도지수에 대한 전체 하중-저항계수 조합은 최적화에 의하여 산정하였다.