• Wind and Structures
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• 제4권3호
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• pp.213-226
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• 2001

Wind uplift rating of roofing systems is based on standardised test methods. Roof specimens are placed in an apparatus with specified table size (length and width) then subjected to the required wind load cycle. Currently, there is no consensus on the table size to be used by these testing protocols in spite of the fact that a table size plays a significant role in evaluating the performance. This paper presents a study with the objective to investigate the impact of table size on the performance of roofing systems. To achieve this purpose, extensive numerical experiments using the finite element method have been conducted to investigate the performance of roofing systems subjected to wind uplift pressures. Numerical results were compared with results obtained from experimental work to benchmark the numerical modeling. Required table size and curves for the determinations of appropriate correction factors are suggested. This has been completed for various test configurations with thermoplastic waterproofing membranes. Development of correction factors for assemblies with thermoset and modified bituminous membranes are in progress. Generalization of the correction factors and its usage for wind uplift rating of roofs will be the focus of a future paper.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.31-39
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• 2018

This paper analyse the mechanical characteristics of geometrical and material nonlinearity behavior of cylindrical shell roofs subjected to a concentrated load. The shell elements were modeled using 'NISA2016' software as 3D general shell element and 3D composite shell element. The 3D shell element includes deformation due to bending, membrane, membrane-bending coupling and shear perpendicular to the grain effects is suited for modeling moderately thick or thin general shells and laminated composite shells. And The 3D composite shell element consists of a number of layers of perfectly bonded anisotropic and orthotropic materials. The purpose of this research is to analysis the load-deflection curves considering the combined geometric and material nonlinearity of cylindrical shells. In a shallowed cylindrical shell, snap-through curve can be found.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권4호
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• pp.423-441
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• 2019

This study aims to accurately predict the first ply failure loads of laminated composite hypar shell roofs with different boundary conditions. The geometrically nonlinear finite element method (FEM) is used to analyse different symmetric and anti-symmetric, cross and angle ply shells. The first ply failure loads are obtained through different well-established failure criteria including Puck's criterion along with the serviceability criterion of deflection. The close agreement of the published and present results for different validation problems proves the correctness of the finite element model used in the present study. The effects of edge conditions on first ply failure behavior are discussed critically from practical engineering point of view. Factor of safety values and failure zones are also reported to suggest design and non-destructive monitoring guidelines to practicing engineers. Apart from these, the present study indicates the rank wise relative performances of different shell options. The study establishes that the angle ply laminates in general perform better than the cross ply ones. Among the stacking sequences considered here, three layered symmetric angle ply laminates offer the highest first ply failure load. The probable failure zones on the different shell surfaces, identified in this paper, are the areas where non-destructive health monitoring may be restricted to. The contributions made through this paper are expected to serve as important design aids to engineers engaged in composite hypar shell design and construction.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권3호
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• pp.78-103
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• 2016

본 연구는 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구 구조에 관한 연구이다. 부석사 무량수전은 일제시대에 해체 보수한 기록이 있으며, 팔작지붕의 측면 지붕부 결구 구조기법과 추녀, 귀서까래 등의 결합 수법들이 정연한 형태로 결구되지 않고, 조선시대 팔작지붕의 측면 지붕부 결구구조와 이질적인 요소가 많아 원형이 아닌 것으로 끊임없이 제기되어 왔다. 또한, 그 편년에 대해 다양한 의견(13세기, 12세기 건축)들이 국내외 학자들에 의해 제시되어 왔었다. 본 연구는 동아시아 목조건축 구조틀이라는 관점에 근거하여, 중국 당 송대 팔작지붕에서 부석사 무량수전과 측면 지붕부 결구구조 기법과 유사한 건축을 대상으로 평면비 및 어칸과 퇴칸의 비례를 상호 비교하여 살펴 본 결과 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구구조는 팔작지붕에서도 볼 수 있는 기법으로 판단하였다. 부석사 무량수전처럼 측면 서까래가 내부 보(량(梁))에 직접 접하는 기법은 중국 당 송대 팔작지붕 건축에서도 흔하게 볼 수 없는 수법으로, 중국의 팔작지붕은 당대(唐代) 이후에 산화(山花, 합각) 양가(梁架)를 구성하여 팔작지붕의 측면을 구성하는 기법이 발달되어, 명청대 이전까지 크게 발전된 것으로 보인다. 또한 귀서까래의 발달과정 중 평행서까래에서 말굽서까래로 전환되기 이전 방식인 평행복사연(平行輻射椽)이 현재 부석사 무량수전의 귀서까래 방식과 유사한 것으로 보인다. 다만, 추녀의 중간부분부터 귀서까래가 걸치지 않는 부석사 무량수전의 방식은 중국에서도 현재까지 확인되지 않은 방식으로 부석사 무량수전의 특성으로 보인다. 이런 기법들을 살펴본 결과 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구구조는 중국 남방지역에서는 볼 수 없으며, 북방 지역의 당 송대(唐 宋代) 및 요대(遼代) 시기에 볼 수 있는 기법으로, 건축물의 편년시기와 평면에서 어칸과 퇴칸의 비례 관계를 고려해볼 때 동아시아 북방지역에서 볼 수 있는 고식(古式)의 구조 기법으로 판단된다. 부석사 무량수전의 측면 지붕부 결구구조가 변형된 것이 아니고, 팔작지붕 고유의 방식일 가능성이 있는 만큼 향후 부석사 무량 수전의 평면과 어칸 및 퇴칸의 비례, 측면 지붕부 결구구조를 중심으로 고려시대 이전 폐사지 중 팔작지붕으로 추정되는 건물의 측면 지붕부 결구구조에 대해 복원 설계에 좋은 참고가 될 것으로 보인다.

• 박물관보존과학
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• 제21권
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• pp.41-52
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• 2019

2017년 실시한 경주 고선사지 삼층석탑의 정밀안전진단 과정에서 1975년 석탑 이전 시 2층 탑신석이 회전되었을 가능성이 제기되었다. 이에 일제강점기와 1975년 해체 전후의 관련정보와 사진자료 등을 수집하여 석탑부재에 대한 정밀조사를 진행하였다. 분석결과 1943년 개건 전·후에는 부재의 변동이 없었으나 1975년 이전과정에서 2층 탑신석이 오른쪽 방향으로 90도씩 회전하였고, 1층과 2층의 옥개석 1매가 서로 바뀌었음이 확인되었다. 이러한 석탑부재의 변동이 오류인지를 확인하기 위해 3차원 스캐닝 정보를 토대로 정밀계측과 옥개석 부재의 재구성 등을 통해 검증해 보았다. 검증결과 현재 1층 옥개석 4매의 두께는 75~76cm, 2층은 78~79cm로 특이점이 발견되지 않았고, 옥개석 간 연접선의 형상 역시 자연스러웠다. 이에 고선사탑은 조성이후부터 1943년 사이에 중수(重修)된 숨은 연혁이 존재하며, 고대에 발생한 오류를 1975년 바로잡은 것이라고 결론지었다. 아울러, 2층 탑신석의 회전은 옥개석 위치변동에 따른 부수적 조치일 가능성을 제시하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.162-175
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• 2018

본 연구는 도시 열환경 문제를 개선하기 위해 UAV 영상 표면온도 자료를 이용하여 피복재질별 표면온도 특성을 분석하였다. 그리고 UAV 영상 표면온도를 유사한 시기에 측정된 현장 실측 표면온도와 비교하였다. UAV 영상과 실측 표면온도와 비교한 결과, 가장 큰 차이를 보이는 피복재질은 회색 콘크리트 지붕 재질로 약 $7.8^{\circ}C$로 나타났다. 우레탄은 $0.3^{\circ}C$ 차이로 가장 적었다. 산점도를 분석한 결과 설명력이 63.75%로 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 표면온도가 가장 높은 재질은 금속지붕으로 $48.9^{\circ}C$로 나타났고, 우레탄($43.4^{\circ}C$), 회색 콘크리트 지붕($42.9^{\circ}C$) 순이었다. 표면온도가 낮은 재질은 나지($30.2^{\circ}C$), 수목 및 잔디($30.2^{\circ}C$), 흰색 콘크리트 지붕($34.9^{\circ}C$)이었다. UAV 영상 표면온도 자료는 피복재질의 열적특성을 정밀하게 분석 가능하였다. 향후, 실측자료와의 비교를 통해 UAV 영상의 정확성 검 보정과 위성영상과 연계하여 UAV 영상 자료의 활용성을 확대할 필요가 있다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제16권6호
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• pp.109-117
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• 2013

This study was carried out to investigate the changes of plant species and soil physicochemical properties on green roofs established at Seoul Women's University in 2005, 2006 and 2007. The plant species and soil properties were investigated in 2013. The areas of green roof sites ranged $90{\sim}100m^2$. There were floras of vascular plants of 12 families, 20 genera and 22 species in the 2005 site, 24 families, 37 genera and 38 species in the 2006 site, 14 families, 27 genera and 31 species in the 2007 site. The total number of plant species decreased in the 2005 and 2006 sites and increased in the 2007 site since established. High proportion of dispersal type was barochory in the 2005 and 2006 site, and autochory in the 2007 site. And the proportion of the compositae family was high in the introduced plants over the sites for the all study sites. Average pH and organic matter concentration of green roof soil were ranged from 5.25 to 5.96 and 7.17 to 8.96% in study sites. The organic matter concentration and pH of green roof soil were lower in 2013 than in the three establishment years. Carbon concentration of green roof soil in the three study sites were ranged from 4.16 to 5.30% and total soil carbon in 10cm depth were ranged form 1.57 to $1.98kg/m^2$.

• Wind and Structures
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• 제16권4호
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• pp.301-322
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• 2013

Recent major post-hurricane damage assessments in the United States have reported that the most common damages result from the loss of building roof coverings and subsequent wind driven rain intrusion. In an effort to look further into this problem, this paper presents a full-scale (Wall of Wind --WoW--) investigation of external and underneath wind pressures on roof tiles installed on a low-rise building model with various gable roofs. The optimal dimensions for the low-rise building that was tested with the WOW are 2.74 m (9 ft) long, 2.13 m (7 ft) wide, and 2.13 m (7 ft) high. The building is tested with interchangeable gable roofs at three different slopes (2:12; 5:12 and 7:12). The field tiles of these gable roofs are considered with three different tile profiles namely high (HP), medium (MP), and low profiles (LP) in accordance with Florida practice. For the ridge, two different types namely rounded and three-sided tiles were considered. The effect of weather block on the "underneath" pressure that develops between the tiles and the roof deck was also examined. These tests revealed the following: high pressure coefficients for the ridge tile compared to the field tiles, including those located at the corners; considerably higher pressure on the gable end ridge tiles compared to ridge tiles at the middle of the ridge line; and marginally higher pressure on barrel type tiles compared to the three-sided ridge tiles. The weather blocking of clay tiles, while useful in preventing water intrusion, it doesn't have significant effect on the wind loads of the field tiles. The case with weather blocking produces positive mean underneath pressure on the field tiles on the windward side thus reducing the net pressures on the windward surface of the roof. On the leeward side, reductions in net pressure to a non-significant level were observed due to the opposite direction of the internal and external pressures. The effect of the weather blocking on the external pressure on the ridge tile was negligible.

• 대한수학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.143-153
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• 2002

Null designs form a vector space and there are only finite number of minimal null designs(up to scalar multiple), hence it is natural to look at the convex polytopes of minimal null designs. For example, when t = 0, k = 1, the convex polytope of minimal null designs is the polytope of roofs of type An. In this article, we look at the convex polytopes of minimal null designs and find many general properties on the vertices, edges, dimension, and some structural properties that might help to understand the structure of polytopes for big n, t through the structure of smaller n, t.

• Steel and Composite Structures
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• 제8권3호
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• pp.231-242
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• 2008

This paper presents results of fire tests on corrugated sheets used as load bearing structure of roofs of industrial buildings. Additional tests of bolted sheet connections to the supporting structure at ambient and elevated temperatures are described. Three connection types were tested and their resistance, stiffness and deformation capacity was evaluated. Finite element simulations of the corrugated sheet based on the experimental observations are briefly described and design models are presented.