권호 표지

한국강구조학회 논문집 (Journal of Korean Society of Steel Construction) (Journal of Korean Society of Steel Construction)

한국강구조학회 (Korean Society of Steel Construction)

  • 격월간
  • /
  • 1226-363X(pISSN)
  • /
  • 2287-4054(eISSN)

과학기술표준분류

  • 건설/교통 ＞ 시설물안전/유지관리 기술

Aim & Scope

The Journal of Korean Society of Steel Construction is a representative journal of the KSSC and it has published technical papers covering a broad classification involving steel structural research and applications. The Journal was launched in 1989, and its abbreviated title is “J Korean Soc Steel Const”. The Journal aims to reach not only researchers, but also practicing engineers, designers and fabricators who will most likely benefit from the published research results. Contributions on research findings that are suitable for practical applications are especially welcome. The scope of the journal of the KSSC encompasses, but is not limited to, the following areas: stability, fatigue, non-linear behavior, dynamics, reliability, earthquake resistance, wind resistance, fire resistance, design codes, computer-aided analysis and design, optimization, connections, fabrications and maintenance of the building, bridge, off-shore structures, stadiums, transmission towers, marine vessels, storage tanks, pressure vessels, aerospace structures, and pipelines.

http://paper.kssc.or.kr KSCI KCI

제12권5호통권48호

  1. 정영화;조재병;배두병;정경섭;우상익 463
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    이 연구에서는 국내 피로설계규정상의 응력범주 C, D, E 및 E'에 해당하는 표준적인 구조인 십자 연결형, 면외거셋 부착형, 면내거셋 부착형 및 덮개판형을 모형화한 소형 시험편에 대한 피로실험을 실시하여 실험결과에 따라 각 시험편에 해당하는 국내 피로설계규정을 검증하며, 실험결과와 외국의 공개 데이터와의 비교 검토를 통해 국내 제작 강구조상세의 평가기준을 검토하였다. 실험 결과, AASHTO 및 JSSC, Eurocode의 관련 규정 값을 대부분 만족하는 것으로 확인되었다. 그러나, 십자연결형 접착부에 있어 모재가 파단된 하중전달형의 경우는 하중비전달형 보다 피로강도가 작으며, AASHTO 설계기준을 만족시키지 못하므로 설계기준에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 요접부 길이의 영향은 면외거셋 에서 부착부 길이 80mm 시험편보다 150mm 시험편의 피로강도가 낮게 나타나 용접구조부 길이의 영향이 있음을 확인하였다. 실험결과들을 종합해보면, AASHTO 규정에 입각한 국내 시방서상의 피로규정을 대부분 만족하고 있으나, 보다 세분된 범주로 규정하고 있는 JSSC 및 Eurocode의 설계기준이 본 연구의 실험결과와 비교할 때 보다 합리적인 것으로 생각된다.
  2. 조효남;정지승;민대홍 475
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    본 연구에서는 시공성을 고려한 변단면을 갖는 합성형 강상자형교의 최소비용을 구하기 위한 자동화 최적설계 프로그램을 개발하였다. 강상자형교 설계에 필요한 설계 제약조건은 도로교 표준 시방서를 비롯한 각종 설계기준과 실무자의 경험을 바탕으로 정식화하였다. 최적화의 효율성을 위해 강상자형교의 특성을 고려한 제약조건 소거기법, 설계 변수 연결기법, 응력 재해석 기법을 적용하였다. 본 연구에서 개발된 프로그램은 구조해석 모듈, 최적설계모듈, 사용자의 입력 편의를 위한 전처리모듈 설계 업무자동화를 위한 후처리모듈로 구성되어 있으며, 구조해석은 신뢰성이 입증된 상업용 구조해석 프로그램인 RM-SPACEFRAME을 이용하여 격자모델에 대해 실시하도록 하였다. 또한 개발된 최적 설계 프로그램의 효율성과 실용성을 확인하기 위하여 몇 가지의 수치예제를 적용하였다. 본 연구에서 개발된 최적설계 시스템은 향후 타 형식의 교량에 최적설계 프로그램의 모형으로 활용될 수 있으리라 사료된다.
  3. 김종락;김성배 487
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    고강도강 기둥-보 접합부는 용접방법에 따라 응력집중 및 균열의 발생진전에 큰 차이가 있다. 그러므로 공장제작형 디테일에 대한 내력과 인성, 용접접합부의 소성변형 능력과 패널의 강성에 의한 변형능력의 차이 등을 비교 검토하여 설계자료로 제시하고자 한다. 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 누적소성율과 소성변형배율, 내력상승을 모두 논스캘럽이 스캘럽 시험체 보다, 약패널이 강패널 보다 우수한 것으로 나타났다. 둘째, 시험체의 2차균열 발생은 스캘럽 단부에서 발생하였으나, 논스캘럽 시험체는 보플렌지 용접 본드부에서 발생하여 집합부 상세에 따라 상이한 경향을 나타내었다.
  4. 박연수;김윤석;박선준 495
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    본 연구에서는 광주월드컵 경기장을 같은 형태의 지붕이 하나인 경우와 두 개인 경우로 구분하여 풍동실험을 수행하였으며 그 실험결과에 대해서 고찰하였다. 본 실험에서는 1/400의 축소모형을 이용하였다. 지붕이 1개가 설치되는 경우와 2개가 설치되는 경우에 대한 풍압측정결과 2개의 지붕면이 설치되면 단위면적당 풍하중이 1개의 지붕면의 경우에 비해 구조골조용 풍하중은 최대35%정도의 감소됨을 알 수 있었다. 이러한 결과는, 지붕면에 작용하는 풍하중은 높이에만 의존되어 결정되는 현행 풍하중 규준의 적용한계를 나타냄과 동시에 대형 구조물의 경우 풍동실험이 반드시 필요함을 나타내는 내는 일례라고 할 수 있다.
  5. 박춘욱;편해완;강문명 503
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    본 연구에서는 구조물의 최적설계문제를 다를 때 나타나는 퍼지성을 고려하는 동시에 대립되는 기준들을 다루기 위해 중요도를 적용 유전자알고리즘 및 퍼지이론에 의한 이산형의 다목적 함수를 갖는 트러스구조물의 최적화를 시도하는 다목적 이산화 최적화 프로그램을 개발하였다. 그리고 개발된 프로그램을 적용하여 10부재철골트러스에 대한 설계 예를 들어 비교 고찰하였다. 본 연구를 통해 평면트러스구조물에대한 응력해석 및 최적설계가 일률적으로 처리될 수 있는 통합 시스템화된 퍼지-유전자알고리즘에 의한 다목적최적 구조설계가 가능하게 되었다. 특히 일반최적설계에서 처리되지 않는 불확실한 제약조건에 대한 경우에 대하여도 피지이론을 도입함으로써 가능하게 되어 보다 구조물의 합리적인 최적설계가 가능하게 되었다.
  6. 편해완;오규락;강문영 515
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    본 연구의 목적은 평면 트러스의 단면치수 및 형 상 최적화 알고리즘을 개발 하는 것이다. 본 연구에 적용된 최적화 기법은 무제약 축차선형화기법(SUMT)의 extended penalty method와 다변수(多變數)를 가지는 직접탐사법인 Hooke & Jeeves method이다. 상기(上記) 언급된 두 방법은 단면최적화와 형상최적화 과정의 각 단계에서 반복적 다 최적설계 과정에서 최종의 최적값이 구해질 때까지 단면최적화와 형상최적화 과정이 반복적으로 상호작용하게 된다. 트러스의 형상최적화에 관한 기존의 연구문헌에서는 최적화의 설계변수로서 부재의 단면적과 절점좌표를 사용하였다. 이렇게 할 경우, 압축재의 좌굴특성을 제대로 반영하기 어려우므로 한정된 조건으로 좌굴특성을 부여하게 되어 보다 실제적인 최적설계에 많은 제약을 가져오게 되므로 본 연구에서는 부재의 실제치수와 절점좌표를 최적화의 설계 변수로 취하게 되므로 부재치수의 변화에 따른 좌굴특성의 변화를 최대한 반영할 수 있다.
  7. 이상섭;문태섭 527
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    철골 구조물의 접합부는 전통적으로 강접 혹은 단순 접합으로 이상화하여 설계되어 졌으나 많은 연구를 통해 이러한 모델링이 불합리할 수 있음이 밝혀져 왔다. 골조의 정확한 해석을 위해 부재의 2차효과($P-{\delta}$효과) 및 구조물 전체의 2차효과($P-{\Delta}$효과)의 고려가 필수적이고, 무엇보다도 접합부의 고유한 강성을 부여하는 것이 중요하다. 즉 실험을 통해 얻은 접합부의 모멘트-회전각을 골조 해석시 있는 그대로 반영할 수 있어야 한다. 이러기 위해 모멘트-회전각을 표현할 수 있는 단일 수식의 개발이 필요하며 지금까지 다양한 수식이 개발되어 보고되고 있다. 본 논문은 기하학적효과 및 접합부 강성을 고려할 수 있도록 이론을 통해 유도한 접합부의 강성행렬에 모멘트-회전각 관계를 표현하는 수정지수 함수 모델, 멱함수 모델 그리고 제안한 로그함수 모델을 사용하여 골조 해석을 실시하고, 그 결과를 통해 유도된 강성행렬의 적용가능성을 알아보고, 제안한 로그함수의 유효성을 밝히고자 한다.
  8. 김성은 537
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    현장에서 자주 사용하는 강관 플랜지이음은 고력볼트를 사용한 인장접합의 일종이다. 이 이음에 있어서 응력전달은 고력볼트를 조을때 얻어지는 재료간의 높은 압축력을 이용해서 행하여진다. 그리고 플랜지이음의 역학성상에 대해서 충분하게 해명되어 있지 않고 설계방법도 확립되어 있다고 말하기 어렵다. 이상의 문제점을 포함한 플랜지이음에 대해서 종국내력에 착안을 둔 설계법을 제안하고자 한다. 본 연구의 목적은 리브 붙은 고력볼트 강관 플랜지의 이음에 대한 설계방법을 세우기 위한 기초자료를 얻는데 있고 또한 리브나 링이 개입된 형식에 있어서 직경이 다른 강관 플랜지의 이음이 설계될 수 있는지 조사하는데 있다.
  9. 박용걸;박영훈;이승용 549
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    외부 후 긴장 공법은 설계에 수반되는 구조해석이 비교적 명확하여 강교량 구조물뿐만 아니라 건축구조물 등 그 적용 범위가 매우 넓은 보강방법이다. 본 연구에서는 후 긴장 공법에 있어서 긴장력 도입 과정의 강합성보의 거동을 연구하기 위하여 긴장력 증가에 따른 긴장재, 경간 중앙부 하부 플랜지, 정착단 주형 하부 플랜지의 도입 변형율과 긴장재 절곡 각도에 따른 도입 전단력 및 압축력을 실험 및 해석적으로 분석하였다. 또한 긴장력 도입 후 정적 휨 재하 실험을 수행하여 긴장력 도입 정도에 따른 휨 보강 정도를 분석하였으며, 절곡 각도의 변화에 따른 전단보강 및 휨 보강 양상을 연구하였다. 그 결과 외부 후 긴장력 도입에 따른 휨 보강 효과가 매우 높은 것으로 분석되었으며, 긴장재의 절곡 배치에 의해서는 추가적으로 전단보강 효과까지 나타났다.
  10. 이철호;윤태호 559
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    본 논문에서는 용접 수평헌치로 보강된 내진 철골모멘트접합부를 간단히 해석적으로 모형화하는 새로운 방안을 제시하였다. 1994년 노스리지 및 1995년 효고현 남부 지진피해 이후 철골모멘트접합부의 새로운 내진상세가 다양하게 제시되어 왔다. 이 가운데 보의 하부를 헌치로서 보강하는 방안도 유망한 대안의 하나로 평가되고 있다. 삼각헌치 대신 수평헌치를 도입하면 보강작업이 용이하고 경제적으로도 유리하나 아직 응력전달 메카니즘이 규명되지 않고 있어서 정립된 설계방안이 존재하지 않는다. 본 연구에서는 보와 헌치의 상호작용 및 변형의 적합조건을 고려하여 이 문제의 해결방안을 제시하였다. 본 연구의 방안에 의해 설계에 필요한 보-헌치의 상호작용력 및 보와 헌치 플랜지 용접부의 휨응력도를 만족스럽게 예측할 수 있다.
  11. 조효남;정지승;민대홍;이광민 569
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    본 논문에서는 지진하중이 작용하는 뼈대구조에 대해 자동미분(Automatic Differentiation)을 이용한 개선된 다단계 최적설계 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 알고리즘의 효율성을 위해 전체구조계와 구조요소계 최적설계를 각각 분리하는 분해기법을 적용한 다단계 최적설계기법과 제약조건소거기법을 본 알고리즘에서 조합하여 사용하였다. 또한 수치계산을 효율적으로 수행하기 위해 중간매개변수를 사용하여 휨모멘트나 진동수와 같은 근사구조응답을 이용한 효율적인 재해석기법을 제시하였다. 복잡한 음함수 형태인 동적구조응답에 대한 민감도분석을 정확하고 효율적으로 계산하기 위해 자동미분기법을 사용하였다. 수치예제를 근거로 다단계알고리즘의 효율성과 신뢰성을 기존의 단순다단계알고리즘과 비교하여 제시하였다.
  12. 최지훈;이존자;김수보;이용재 581
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    본 연구는 지진하중을 받는 현수교의 수직 동적 해석방법을 발전시켰다. 시간 영역해석, 불규칙 진동 해석 및 스펙트럼 해석의 이론을 체계적으로 정립하였다. 불규칙 진동 해석을 다시 수치적분을 이용하는 방법과 수학적 적분식 및 상관계수를 이용한 방법으로 나누고 각각은 다시 지진하중을 white noise로 가정한 경우와 filtered white noise로 가정한 경우에 대해 CQC 방법과 SRSS 방법을 사용하였다. 현수교의 모델링은 빔, 트러스 및 프레임요소를 사용하였고 케이블과 주탑은 사하중에 의한 기하학적 강성을 고려하였다.
  13. 최산호;서성연 595
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    유공합성보는 공기조화설비등의 각종 배관으로 인한 용적률의 저하를 완화할 수 있고, 바람과 같은 수평력에 의한 층모멘트 감소등의 구조적 측면에서도 유용하다. 또한 휨강성도 증가되어 하중에 의한 처짐이 적어지고 진동하중이나 충격하중에도 유리하게 되어 건축물의 강성 및 내력을 높이기 위해 사용되고 있다. 그러나 개구부 위치 및 편심여부에 따라 외력에 대한 구조적인 거동이 달라지게 되므로 이에 대한 적절한 검토가 요구된다. 이에 본 논문은 편심유공합성보의 종국내력 및 변형능력에 관한 실험적 연구로서, 무공합성보인 기준시험체와 중심 및 상 하 편심유공합성보 시험체의 실험 및 이론적 고찰을 통하여 각 시험체들의 항복 및 최대내력, 휨 및 전단강성, 개구부주위의 응력분포, 그리고 모멘트-전단력 상관관계등의 구조적 특성을 규명코자 한다.
  14. 김동현;김현택;이인원 605
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    CMAC을 이용하여 구조물의 지진응답을 예측하였다. CMAC은 매우 빠른 학습성능을 가지고 있는 것이 장점이며 구조물의 동적응답을 학습함에 있어서도 수 초 이내에 만족할 만한 정도로 학습을 끝낸다. 따라서 실시간 학습을 필요로 하는 분야에 매우 효과적으로 사용될 수 있다. 실시간 응답학습은 장기거동 등으로 역학적 특성이 변하거나 손상을 입은 구조물의 적응제어 등이 있다. 수치해석에서는 3층 전단건물의 지진응답을 CMAC을 통하여 학습하였으며 학습은 매우 빠르게 완수 되었다. 결론적으로 CMAC은 구조물의 진동제어 분야에서 매우 효과적으로 사용될 수 있는 인공지능의 하나이다.
  15. 정영화;경갑수;홍성욱;김익겸;남왕현 617
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    이 연구에서는 하중비전달형 필렛용접부를 대상으로 순수휨상태에서 TIG 처리에 따른 피로강도 향상정도 및 피로특성을 정량적으로 평가하기 위해서 4점 휨실험을 실시하였다. 피로실험결과 용접후처리를 실시하지 않은 시험체는 국내 외에서 규정하는 피로강도등급을 만족하고 있고 TIG 처리한 시험체는 용접후처리를 실시하지 않은 시험체보다 $2{\times}106$회 피로강도가 상회하는 것을 알 수 있었다. 또한 비치마크실험결과 피로균열은 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경이 최소로 되는 점에서 다발적으로 발생하며, 반타원형 균열로 성장, 합체되어 파단에 이르는 것을 확인할 수 있었다. 한편 유한요소해석결과 용접지단부의 응력집중계수는 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경과 밀접한 관계가 있으며, 이 중에서 곡률반경이 용접지단부의 응력집중계수에 보다 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편 파괴역학적 해석결과 a/t가 0.4 이하인 경우에 기하학적형상보정계수가 균열보정계수에 가장 지배적인 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 또한 유한요소해석결과로부터 산정한 응력확대계수범위와 피로균열성장속도의 관계식으로부터 피로수명을 비교적 정확하게 산정할 수 있었다.