Abstract
The object of this study is form finding, stress-strain analysis and cutting pattern analysis of membrane structures under the following assumptions : (1) material is linearly elastic (2) stress state is plane stress. The cable and membrane structures undergo large deformation because of its highly flexibility, therefore, we must take account of its geometric nonlinearity. The analysis procedure is consisted of three steps considering geometric nonlinearity unlike any other structures. First step is the form finding analysis to determine the initial equilibrium shape. Second step is the stress-strain analysis to investigate the behaviors of structures under various external loads. Once a stationary shape has been fount a cutting pattern based on the form finding analysis may be generated for manufacturing procedure. In this paper, form finding, stress-strain analysis and cutting pattern analysis is carried out for applying to Seoguipo worldcup soccer stadium roof structures and optimal cutting pattern analysis technique is proposed.
본 논문의 목적은 막구조물의 형상해석, 응력-변형 해석, 재단도 해석을 수행하는 것이고, 재료는 선형탄성, 응력은 평면응력의 상태로 가정한다. 케이블 및 막구조물은 외력에 대한 변형이 매우 큰 구조물이기 때문에 기하비선형을 고려한 비선형해석을 하여야 한다 해석은 일반적인 구조물과는 달리 다음의 3단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 초기 평형형상을 결정하기 위한 형상해석이고, 두 번째 단계는 다양한 외력이 가해졌을 때 구조물의 거동을 파악하는 응력-변형 해석이다. 이렇게 하여 일단 만족된 형상이 얻어지면 형상해석에서 얻은 결과를 기초로 하여 시공적 관점의 재단도 해석이 수행된다. 본 논문에서는 서귀포 월드컵 축구 경기장 지붕 구조물의 예를 들어 형상해석, 응력-변형 해석, 재단도 해석을 수행하고, 카테노이드(Catenoid) 구조물을 이용하여 최적재단도에 관한 해석기법을 제시한다.
