• 제목/요약/키워드: vertical frame

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Seismic characteristics of a Π-shaped 4-story RC structure with open ground floor

  • Karabini, Martha A.;Karabinis, Athanasios J.;Karayannis, Chris G.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제22권4호
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    • pp.345-353
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    • 2022
  • The configuration of an open ground floor (pilotis) is a common and very critical irregularity observed in multistory reinforced concrete frame structures. The characteristics and the geometrical formation of the beams of the first story proved to be a critical parameter for the overall seismic behavior of this type of Reinforced Concrete (RC) structures. In this work the combination of open ground floor (pilotis) morphology with very strong perimetrical beams at the level of the first story is studied. The observation of the seismic damages and the in situ measurements of the fundamental period of four buildings with this morphology and Π-shaped plan view are presented herein. Further analytical results of a pilotis type Π-shaped RC structure are also included in the study. From the measurements and the analytical results yield that the open ground floor configuration greatly influences the fundamental period whereas this morphology in combination with strong beams can lead to severe local shear damages in the columns of the ground floor. The structural damage was limited in the columns of the ground floor and yet based on the changes of the in situ measured fundamental period the damaged level is assessed as DI=88%. Furthermore, due to the Π-shape of the plan view the tendency of the parts of the building to move independently strongly influences the distribution of the damages over the ground floor vertical elements.

Development of Automated Welding System for Construction: Focused on Robotic Arm Operation for Varying Weave Patterns

  • Doyun Lee;Guang-Yu Nie;Aman Ahmed;Kevin Han
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.115-124
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    • 2022
  • Welding is a significant part of the construction industry. Since most high-rise building construction structures rely on a robust metal frame welded together, welding defect can damage welded structures and is critical to safety and quality. Despite its importance and heavy usage in construction, the labor shortage of welders has been a continuous challenge to the construction industry. To deal with the labor shortage, the ultimate goal of this study is to design and develop an automated robotic welding system composed of a welding machine, unmanned ground vehicle (UGV), robotic arm, and visual sensors. This paper proposes and focuses on automated weaving using the robotic arm. For automated welding operation, a microcontroller is used to control the switch and is added to a welding torch by physically modifying the hardware. Varying weave patterns are mathematically programmed. The automated weaving is tested using a brush pen and a ballpoint pen to clearly see the patterns and detect any changes in vertical forces by the arm during weaving. The results show that the weave patterns have sufficiently high consistency and precision to be used in the actual welding. Lastly, actual welding was performed, and the results are presented.

Avoiding a Collision in Gamma Knife Radiosurgery : A Modified Mask Fixation Method

  • Hyeong Cheol Moon;Doheui Lee;Byung Jun Min;Young Gyu Kim;Yun-Sik Dho
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제66권4호
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    • pp.476-481
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    • 2023
  • Objective : The latest version of the Leksell Gamma Knife IconTM allows for mask- and frame-based fixation. Although mask fixation provides fractionated treatment and immobilization using a noninvasive method, it is not free from collision. The authors investigated the collision problem with a modified mask fixation method. Methods : This study presents a case of two meningiomas in the frontal area, where a collision occurs in the occipital area. A modified mask fixation method was introduced to avoid the collision : first, the edges of the head cushion were cut off and polystyrene beads with a diameter of approximately 5 cm were removed. Next, the head cushion was sealed using a stapler. Finally, the head cushion was flattened in the adapter. We compared the shot coordinates, 3-dimensional (3D) error, clearance distance, and vertical depth of the head cushion between the initial and modified mask fixations. Results : When comparing the initial and modified mask fixations, the difference in the shot coordinates was +10.5 mm along the y-axis, the difference in the 3D error was approximately 18 mm, and the difference in clearance was -10.2 mm. The head cushion was approximately 8 mm deeper in the modified mask fixation. Conclusion : Based on these findings, we recommend a modified mask fixation method for gamma knife radiosurgery using ICON with a collision.

Generative Artificial Intelligence for Structural Design of Tall Buildings

  • Wenjie Liao;Xinzheng Lu;Yifan Fei
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.203-208
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    • 2023
  • The implementation of artificial intelligence (AI) design for tall building structures is an essential solution for addressing critical challenges in the current structural design industry. Generative AI technology is a crucial technical aid because it can acquire knowledge of design principles from multiple sources, such as architectural and structural design data, empirical knowledge, and mechanical principles. This paper presents a set of AI design techniques for building structures based on two types of generative AI: generative adversarial networks and graph neural networks. Specifically, these techniques effectively master the design of vertical and horizontal component layouts as well as the cross-sectional size of components in reinforced concrete shear walls and frame structures of tall buildings. Consequently, these approaches enable the development of high-quality and high-efficiency AI designs for building structures.

TMD 설치에 따른 돔 형상 대공간 구조물의 지진응답분석 (Seismic Response Analysis of Dome-Shaped Large Spatial Structures According to TMD Installation)

  • 구승연;유상호;김현수;강주원
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.27-34
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    • 2023
  • In this study, the seismic response characteristics of the three analysis model with or without TMD were investigated to find out the effective dome shape. The three analysis models are rib type, lattice type and geodesic type dome structure composed of space frame. The maximum vertical and horizontal displacements were evaluated at 1/4 point of the span by applying the resonance harmonic load and historical earthquake loads (El Centro, Kobe, Northridge earthquakes). The study of the effective TMD installation position for the dome structure shows that seismic response control was effective when eight TMDs were installed in all types of analysis model. The investigation of the efficiency of TMD according to dome shape presents that lattice dome and geodesic dome show excellent control performance, while rib dome shows different control performance depending on the historical seismic loads. Therefore, lattice and geodesic types are desirable for seismic response reduction using TMD compared to rib type.

웹툰 연출의 애니메이션 기법활용과 문제점 분석 (Analyzing animation techniques used in webtoons and their potential issues)

  • 김유미
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권46호
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    • pp.85-106
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    • 2017
  • 2000년을 전후 디지털 미디어 시대의 전환과 함께 출판만화는 인터넷 망을 활용한 유통구조를 확립하는 등 새로운 매체로의 전환을 시도하였다. 그러나 인터넷 만화는 여전히 전통적인 병렬적 페이지 읽기구조를 벗어나진 못하였다. 반면 웹툰의 경우 인터넷브라우저의 세로 스크롤 읽기방식에 따라 칸을 분리 배분하여 연출하고, 애니메이션의 움직임과 음향효과나 배경음악과 같은 사운드를 도입하는 등 다른 매체들을 재매개하며 변화를 보여주고 있다. 이러한 변화는 현대 독자의 수용방식에도 부합한다. 현대 사회는 영상 미디어의 발달과 함께 복잡한 사회구조를 갖고 있다. 따라서 대중은 일상적으로 다양한 자극에 노출되어 분산된 지각의 특성을 보여준다. 즉, 전통적인 만화는 여타의 인쇄매체가 그러하듯 침잠과 몰입의 감상을 필요로 한다. 그러나 웹툰은 특정 컷에서 캐릭터가 움직이거나 타이틀 텍스트가 불투명도를 높이며 서서히 등장하는 것과 같은 애니메이션과 음향효과를 적용하고 있다. 이러한 애니메이션 움직임의 시간성과 사운드의 청각적 자극이 웹툰의 특성으로 출판만화와 구분된다. 먼저 웹툰의 움직임은 극적 긴장감이나 액션의 효과적인 연출을 위해 부분적으로 적용되고 있다. 기술적으로 동작 이미지를 여러 레어어로 분리하여 움직임을 주는 핸드 드로운 애니메이션의 기법을 차용하고 있다. 그리고 사운드의 사용이 있다. 각 에피소드와 관련된 가사나 멜로디의 배경음악이나 엠비언스 사운드, 또는 어떠한 움직임과 관련된 음향효과 등이다. 뿐만 아니라 스마트폰의 진동을 이용한 촉각적 자극 등으로 독자에게 새로운 유희를 제공하고 있다. 그러나 한편으로는 새로운 기법을 도입한 웹툰의 연출이 아직은 완숙기에 도달하지 못했음을 볼 수 있다. 웹툰 효과연출 소프트웨어의 조작적 정교함을 차치하고 볼 때, 애니메이션과 사운드 적용에 대한 매체적 이해가 부족한 과도기적 현상으로 볼 수 있다. 만약 사운드가 적용된 특정 프레임이 위로 스크롤되어 브라우저에 노출되는 지점부터 재생되는 경우를 보면, 독자에게 기대되는 속도보다 빠르거나 느리게 스크롤 되는 경우 전체 이미지를 보기도 전에 사운드가 끝이 나거나 또는 다음컷으로 이동하였음에도 사운드는 계속적으로 유지되는 경우다. 움직임 또한 각 컷의 움직임은 스크롤의 위치에 대비하여 시작되도록 한다. 따라서 독자의 스크롤 속도는 움직임의 속도가 되기도 한다. 따라서 타이밍이 어긋나고 부자연스러운 움직임이나 갑작스럽게 플레이되고 끊기는 등 사운드의 연출은 독자들의 몰입을 방해하는 요인이 되기도 한다. 결론적으로 이러한 문제점들에 관하여 본 연구는 연속성의 부재로, 자연스럽게 전환되는 연속적 사운드나, 예를 들어 캐릭터가 움직일 때 관절의 간단한 회전 등 개연성이 필요하고 본다.

웹툰의 사운드 표현에 관한 연구 (A Study of Sound Expression in Webtoon)

  • 목혜정
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권36호
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    • pp.469-491
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    • 2014
  • 웹툰은 출판만화에서 사운드를 시각적으로 표현했던 방법을 발전시켜왔으며, 웹 기술의 발전을 토대로 직접 소리를 들려주기까지 한다. 직접 들리는 소리는 당연히 사운드 분석의 대상이 된다. 그러나 들리지 않는 사운드도 분석 대상이 될 수 있다. 본 연구는 들리지 않는 소리를 분석할 수 있다는 것의 이론적 토대를 인지심리학의 이중부호 개념에 둔다. 작가는 자신의 청각적 기억을 시각적으로 기호화할 수 있고, 독자는 기억과 인출의 과정을 통해 시각화된 기호를 보고 사운드를 떠올릴 수 있다. 이와 같은 웹툰의 들리지는 않지만 떠올릴 수 있는 사운드와 직접 들리는 사운드 두 경우를 본 연구는 함께 분석대상으로 한다. 구체적 분석을 위해서는 이론적 성과물이 있는 영화 사운드 분석 방법을 활용할 수 있다. 소리를 구성하는 세 요소인 음량, 음조, 음색은 음향학에서는 주파수 등으로 설명되고 직접 들을 때는 느낌으로 알지만, 시각적으로는 사운드를 표현한 글자나 이미지의 선의 굵기와 위치, 음원의 이미지 등으로 알 수 있다. 내화면 사운드와 외화면 사운드의 시각적 표현은 만화의 칸과 관련이 있다. 일반적으로는 칸 외부로 외화면 사운드를 표현하지만 웹툰에서는 듣는 자를 강조하는 방법으로 칸 내부에 외화면 소리를 표현하기도 한다. 그리고 영화의 호러 장르가 장르 효과를 높이기 위해 사운드를 많이 사용하는데 웹툰에서도 호러 장르가 같은 효과를 위해 사운드를 많이 사용한다. 이러한 영화 사운드 분석 방법을 활용해 사운드를 이미지로 표현한 작품들을 분석해볼 때, 초창기 출판만화에서부터 시작한 사운드의 청각적 표현들이 계속 발전해서 웹툰에서 창의적으로 표현되고 있음을 알 수 있다. 특히 세로 이동을 활용한 칸의 배치 및 소리표현의 방식들은 웹툰이 보여준 새로운 방법들이며, 칸 모양도 훨씬 다양해졌다. 직접 들려주는 소리로는 BGM이 가장 먼저 사용되었는데 최근에는 한 회의 분위기에 맞춰 음향효과까지 섞어 맞춤 작곡된 곡들이 사용된다. 그리고 스크롤 이동에 맞춰 소리를 들려주는 프로그램이 개발되면서 특정 순간의 음향효과나 특정 장면에 어울리는 음악들을 들을 수 있게 되었다. 특히 호러 장르에서는 특정한 이미지와 공포를 불러일으키는 사운드를 같이 사용하여 장르적 효과를 배가시킨다. 이렇게 웹툰에서는 다양한 사운드 시각화 방법이 계속 창조되고 있으며 기술과 접목된 새로운 시도들이 이루어지고 있다. 이러한 발전은 웹툰이 하나의 문화콘텐츠로서의 융합의 장이 될 수 있음을 보여준다.

말뚝식과 블록식이 혼합된 시멘트혼합처리공법(DCM)의 구조체 해석 비교 연구 (A Comparative Study of Structural Analysis on DCM Improved by Pile and Block Type)

  • 신현영;김병일;김경오;한상재
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.5-19
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    • 2014
  • 본 논문에서는 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리 공법을 구조체적 관점에서 해석하였고, 각 방법별 특징 및 관련 거동을 분석하였다. 연속보 해석법의 경우 침하량을 매우 작게 예측하였고, 천층블록의 전단력과 휨응력은 다소 크게 예측하였다. Frame 해석법의 경우 천층블록의 부재력과 장주의 부재력은 수치해석법과 가장 근접한 거동을 예측하였지만, 장주의 침하는 작게 예측하여, 장주 반력을 이용한 별도 침하계산을 실시해야하는 것으로 나타났다. 지반아칭법과 말뚝지지전면기초해석법의 경우 장주의 하중분담율이 타방법에 비해 매우 커서 장주의 축력이 과대 예측되었다. 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리공법을 적용하면, 천층블록의 침하 및 지반반력은 중앙에서 가장 크고, 외곽에서 가장 작았다. 또한, 개량체와 지반간의 상호작용을 고려할 수 있는 해석법에서 장주 개량체가 분담하는 하중은 약 20~45% 범위를 보였고, 응력분담비는 일반적인 말뚝식 DCM 공법보다 작은 약 2.0~5.0정도의 범위를 나타내었다. 장주 두부 경계조건에 따라 최대 부재력에서는 유사하지만, 두부 구속조건에서는 장주의 위치에 따라 축력 및 연직변위는 서로 다르게 나타났다.

1:12축소 비정형 고층 RC 건물의 비선형거동에 대한 실험과 해석의 상관성 (Correlation of Experimental ana Analytical Inelastic Responses of 1:12 Scale Irregular High-Rise RC Buildings)

  • 고동우;이한선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.95-104
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    • 2007
  • 세가지 형태의 고층 비정형 철근콘크리트 건물에 대해 OpenSees를 이용하여 비선형정적해석을 수행한 후, 해석결과와 진동대 실험결과를 비교하여 해석방법에 대한 검증을 수행하고, 해석결과 나타난 비정형 건물의 성능과 하부 필로티부분의 파괴양상을 분석하였다. 선정된 모델은 필로티층이 골조로만 이루어진 모델 (모델 1), 필로티층 내부중앙골조에 벽체가 있는 모델 (모델 2), 그리고, 필로티층의 한쪽 골조에 벽체가 있는 모델 (모델 3)이다. 철근과 콘크리트의 응력-변형률 관계를 섬유모델에 이식하여 비선형부분의 거동을 묘사하고, 벽체도 비선형모델을 이식한 트러스로 이루어진 MVLEM을 적용하였다. 그 결과 축력이 작용함에 따른 기둥의 전단강성변화, 벽체의 들뜸현상 등과 같이 진동대 실험에서 나타난 거동특성을 비교적 정확하게 묘사하였다. 초과강도 측면에서 하부골조에 벽체를 포함하고 있는 모델 2와 모델 3은 모델 1보다 2배 가까이 크다. 이와 같이 모델 2와 모델 3의 초과강도와 연성이 큰 이유는 모델 2와 모델 3의 경우 모델 1로 설계된 골조에 벽체가 낀 벽의 형태로 설계되었기 때문으로 보인다. 그리고, 연성의 측면에서 모델 1과 모델 3은 모델 2의 보다 1.17배 큰 것으로 나타났다. 모델 1과 모델 3의 경우 골조부분에 과도한 모멘트가 작용하여 파괴에 이른 반면, 모델 2는 하부전단벽의 전단파괴에 의해 파괴되었으며, 모델 1과 모델 3에 비하여 크게 작용한 전도모멘트로 인해 기둥에 작용하는 축력의 변화가 크게 발생하였다.

SRC기둥-H형단면과 U형단면으로 구성된 합성보 접합부의 반복가력실험 (Cyclic Loading Test on Connection of SRC Column-Composite Beam Consisting of H-Section and U-Section Members)

  • 김영주;배재훈;안태상;김진원;유홍식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.263-275
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    • 2014
  • 본 연구에서는 SRC 기둥-H형단면과 U형단면으로 구성된 합성보 접합부에 관해서 반복가력실험을 실시하였다. 합성보에 관한 핵심요소는 H형단면과 U형단면 간 용접접합부의 구조적 성능이다. 이 두 부재 접합부의 성능을 향상시키기 위해서는 수직스티프너와 사다리꼴 스티프너가 필요하다. 접합부의 반복적인 성능을 평가하기 위해서 5개의 실대형 실험체를 계획하였으며, 실험변수는 H형단면의 크기($H-500{\times}200{\times}10{\times}16$, $H-600{\times}200{\times}11{\times}17$), 스티프너와 상부근의 유무 및 용접접근공(WAH)의 유무 등이다. 실험결과, H-500 시리즈 및 H-600 시리즈 보가 있는 실험체의 회전각은 각각 4%와 3%로 나타났으며, 이는 특수모멘트골조와 중간모멘트골조에 요구되는 값이다. 실험결과는 스티프너와 상부근이 있는 실험체의 변형능력이 그렇지 않은 실험체에 비해서 우수한 결과를 보였다. 끝으로, 실험체의 에너지소산능력과 변형도 분포를 요약하였다.