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

제15권4호통권65호

  1. 조효남;이광민;김정호;최영민;봉연종 341
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    본 논문에서는 강교의 실용적인 생애주기비용 (LCC) 최적설계를 위한 일반화된 정식화와 LCC 설계시스템 모델을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 직접 복구 (rehabilitation) 비용과 인적 혹은 물적 손실비용의 직접비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함한 간접비용의 현재가치의 합으로 정식화하였다. 특히 본 논문에서는 교량이 속해 있는 도로의 네트워크를 고려한 도로이용자비용과 사회-경제 손실비용 산정을 위한 새로운 모델을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 LCC 정식화 모델은 실제 강박스 거더교와 강상판형교의 LCC 최적설계 문제에 적용하였고, 다양한 경우에 대한 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. LCC를 고려한 강교량의 최적설계는 설계시방서에 기초한 설계방법뿐만 아니라 초기비용 절감을 위한 최적설계 방법과 비교할 때 더욱 합리적이고, 경제적이며, 안전한 설계를 유도할 수 있으리라 판단된다.
  2. 이강민 359
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    철골가새골조는 골조 내 가새 부재의 인장 및 압축의 반목 이력 거동을 통하여 지진하중 작용 시 발생하는 에너지를 흡수하게 된다. 최근 미국 내의 중심가새골조(CBF) 관련 내진 설계 규준은 큰 세장비(KL/r)의 가새 부재를 CBF에 허용하고 있는데, 이는 큰 유효세장비(KL/r)를 갖는 가새 부재가 우수한 내진 성능을 발휘한다는 전제를 기초로 하고 있으나, 최근 연구들 중 가새 부재의 에너지 소산 능력이나 부재의 좌굴 이후 강도저하 등과 관련한 반복 이력 거동 대한 연구를 거의 찾아볼 수 없다. 본 논문에서는, 기존 가재 관련 실험 자료들을 수집하고 이를 바탕으로 부재들의 압축 에너지 소산 능력과 부재의 좌굴 이후 강도저하 등 반복하중 하의 가새 부재들의 반복 이력 거동을 가새 부재의 세장비와 관련하여 검토하였다. 가새 관련 기존 실험 자료들의 분석을 통하여, 가새 부재의 일정 단계의 일반화 된 압축 변위$({\delta}/{\delta}_B)$시의 일반화 된 압축 에너지 소산$(E_C/E_T)$은 변위가 증가할수록 작아짐을 알 수 있었다. 또한 가새 부재의 좌굴 이후 강도저하는 부재의 세장비와 많은 관련이 있었으며, 특히 H형강 부재들이 상대적으로 심한 강도 저하를 보여주고 있다.
  3. 박연수;전동호;서병철;김욱;최동호 369
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    본 연구에서는 강부재에서의 손상지수를 제시하여 반복하중재하를 받는 각형강관 기둥의 파괴에 이르는 과정을 손상지수를 이용하여 규명하였다. 이를 위해 유한요소 프로그램을 이용하여 비선형 해석을 수행하였고 이에 대한 손상과정을 비교 분석하였다. 재료시험을 실시하여 재료물성치와 강종별 변형률특성을 구하였으며 이를 바탕으로 강종과 하중재하조건의 변수를 주어 이 인자들이 부재의 손상에 미치는 영향을 비교하였다. 각 변수에 따른 변형률 특성과 누적소성변형률 이력곡선을 바탕으로 하는 하중조건과 강종이 손상에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다.
  4. 이강민 379
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    철골가새골조 내 가새 부재의 에너지 소산 등의 이력 특성을 조사하기 위하여 비선형 구조해석 프로그램인 DRAIN-2DX를 이용한 단층 구조물의 동적 해석을 수행하였다. 가새 부재의 세장비(KL/r) 및 구조물 반응 수정 계수(R)을 변수로 15개의 가새 부재가 설계되었고 인공지진을 포함 6개의 지진기록을 사용하여 구조해석을 수행하였다. 총 90개의 동적 해석 및 해석결과 비교 분석을 통하여 다음의 사실을 알 수 있었다. (1) 큰 반응 수정 계수(R)로 설계된 철골가새골조 내의 가새 부재가 구조물이 우수한 연성 거동을 통하여 큰 축적된 에너지 비$({\Sigma}E_C/E_T)$를 갖게 되리라 예상과는 달리 해석 결과 큰 R값으로 설계된 가새 부재가 좌굴 이후 심한 강도 저하를 보이고 작은 가새 부재력으로 설계되기 때문에 오히려 축적된 에너지 비$({\Sigma}E_C/E_T)$가 작았다. (2) 해석 결과 Lee and Bruneau (2002)에 의해 수집된 실험 결과들을 근거로한 실험 자료, 모두 세장한 가새 부재가 대부분의 경우 더 큰 연성을 갖기는 하지만 작은 축적된 에너지 비$({\Sigma}E_C/E_T)$를 갖고 있다.
  5. 정영채;김종길 389
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    본 연구의 목적은 H형강 단면과 콘크리트의 합성단면으로 구성된 보와 기둥의 합성 뼈대구조물에 대해 신뢰성지수를 고려한 최적 단면을 설계할 수 있는 알고리즘을 개발하는데 있다. 합성 뼈대구조물의 최적화 문제는 단면 치수를 설계변수로 취하고 목적함수와 제약조건을 형성한다. 목적함수는 구조물의 총 경비로 형성하고, 제약조건식은 단면응력과 허용응력의 신뢰성지수를 고려하여 유도한다. 합성 뼈대구조물의 단문을 최적화하는 알고리즘은 수정 Newton-Raphson 탐사법을 사용하는 SUMT기법을 사용한다. 본 연구에서 개발된 최적화 알고리즘은 1층 1경간 합성 뼈대구조물과 5층 1경간 합성 뼈대구조물의 수치예에 신뢰성지수(${\beta}=3.0$, ${\beta}=0.0$)를 고려한 합성 뼈대구조물 설계의 실용화를 위하여 적용된다. 제안된 알고리즘의 최적화 가능성과 적용성 그리고 수렴성 등을 살펴보기 위하여 수치결과들을 비교 분석한다.
  6. 김명모;엄철환 403
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    건축물의 바닥판에 대한 합성슬래브 시스템의 사용이 점차 확대되어 오피스 빌딩을 중심으로 널리 사용되고 있다. 최근에는 주상복합형 및 주거용 건물에 대한 확대 적용을 휘해 하부면이 평탄한 플랫 데크플레이트의 필요성이 대두됨에 따라 플랫 데크플레이트가 개발되고 있다. 또한 합성슬래브시스템의 바닥판 상부에 와이어메쉬 대신 일체형으로 생산되는 익스팬디드 메탈을 적용할 경우, 원가 절감, 공기 단축 효과도 기대할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 익스팬디드 메탈을 와이어메쉬의 대체재로 사용하여 이를 하부면이 평탄한 플랫 데크플레이트와 결합시킨 신형식의 합성블래브시스템을 제안하였다. 총 12개의 시험체에 대한 실험을 통해 그 구조성능을 평가하고자 하였다. 실험 결과는 시험체의 최대내력과 파괴거동 등을 중심으로 요약하여 나타냈다.
  7. 신동철;이승창;조영상 413
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    구조 설계를 위해 초기 부재를 가정할 때나 건축 실무에서 개산 견적을 계산할 때 기술자의 직관이나 비슷한 조건의 기존 설계 평균값을 사용하고 있으나 설계 조건은 모두 다르기 때문에 큰 오차가 발생할 수밖에 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 확률론적인 절차가 내재되어 있어 불확실성을 다룰 수 있는 인공 신경 회로망의 이용하여 와렌 트러스를 설계하므로써 적용성을 평가하였다. 제안된 신경망 설계변수값와 구조설계 단계에 따라 다양한 와렌 트러스를 설계하여 MIDAS 프로그램 설계결과의 10% 오차 이내로 근사 설계를 하므로써 모델의 타당성을 검증하였다. 제안된 모델은 약간의 오차를 포함하지만 적은 시간과 노력으로 신뢰할 수 있는 설계 결과를 얻을 수 있으며, 부재 테이블을 사용하는 비선형 관계의 구조설계에도 적용 가능한 특성을 가지고 있다.
  8. 이은택;고가연;강재훈;장경호 423
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    지진력과 같은 반복 하중 재하시 유공보 부재의 거동과 응력분포, 국부좌굴 발생시점과 내력에 미치는 영향, 크랙 발생 시점과 지점 등에 관해 살펴보았다. 따라서 본 연구에서는 비탄성 부재의 거동과 소성힌지 거동 국부좌굴 후 거동에 대한 실험적 정보를 얻고 반복하중을 받는 유공보의 소성영역에서의 설계지침 및 기준마련을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 반복 하중하의 유공보 거동에 개구형상비, 개구부 편심, 보강재 유무 등을 주요 변수로 하여 AISC의 유공보 기준으로 마련된 다윈에 의해 제안된 식을 바탕으로 결정하였으며 12개의 실험체 실험을 통해 정량적 평가 분석을 하였다. 반복재하에 의한 이력곡선을 작성하고 부재 변위와 초기 강도 및 강도 저하율을 비교함으로써 Darwin에 의해 제시된 유공보 설계방식의 타당성을 검토하였다. 또한 소성범위에서의 국부좌굴 발생시점을 기준으로, 유공부에서의 가장 위험한 부위를 결정하고 그의 보강규준을 검토하였다. 본 연구의 결과, 개구부의 개구형상비가 증가할수록 최대내력은 작아지며, 항복하중과 최초 국부좌굴 발생시점도 빠르게 발생하였다. 부재가 가지는 연성 및 휨 전단내력도 떨어지는 것으로 나타났다. 편심율이 커짐에 따라 최대내력은 증가율은 크게 나타나지는 않지만 연성에 있어서는 증가를 나타났다. 전체적인 부재의 휨 전단내력은 큰 변화가 없었다. 개구부 주변 수평 보강재 설치시, 최대내력 및 연성, 휨 전단내력에 있어 전체적인 상승을 보였다.
  9. 신경재;황윤하 435
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    인장구조물에서의 인장재는 가장 중요한 부재임에도 불구하고, 현재 인장재에 발생하는 현장에서 효과적으로 측정하는 방법에는 어려운 점이 많다. 기존의 측정방법으로는 일시적 또는 특정부재의 측정은 가능하지만 전체부재의 측정과 장기간 측정은 불가능하다. 이에 인장재의 인장력을 측정하기 위한 방법을 제시하고, 인장력이 작용하였을 때 탄성상태에서 부재가 선형적으로 변형하는 성질을 이용하여 인장재의 인장력을 효과적으로 측정하기 위한 방법을 제시하였다. 또한 측정장치의 개발에 필요한 자료를 제공하고자 유한요소해석을 수행하였고, 시험체를 제작하여 실험을 실시하여 해석의 결과를 검증하였다.
  10. 엄승현;김원기 447
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    본 연구에서는 외부프레임이 직사각형일 때 적절한 댐퍼의 형태를 결정하였다. 댐퍼의 형태는 외부프레임과 같은 비율로 직사각형이다. 설계의 기본은 지정된 내진성능을 가진 사각형 댐퍼로 충격에너지를 소산하는 것이다. 본 논문의 내용에서 비선형 해석 데이터와 실험 데이터 각각의 강도와 에너지 소산을 하중-변위 곡선을 통하여 비교하였다. 반복하중 실험을 해석하기 위한 ANSYS 유한요소법 소프트웨어의 접근방법을 제시하였다. 본 논문의 궁극적인 목적은 효율적인 직사각형 인장 가새용 댐퍼의 형태를 연구하는데 있다. 우수한 가공성을 적용하여 개발된 직사각형 댐퍼의 안전성을 검토하였다.
  11. 김희동;이명재 457
    PDF KSCI
    본 연구의 목적은 실험적 방법을 통하여 P-${\Delta}$ 효과를 고려한 기둥항복형 강구조 골조의 안정성을 고찰하는데 있다. 이를 위하여 3개의 1층 1스팬 기둥항복형 강구조 비가새 골조에 대한 가력실험을 실시하였다. 실험의 변수로는 기둥의 강성과 축력비를 적용하였다. 실험결과 기둥의 강성 감소는 P-${\Delta}$효과를 증가시켜 골조의 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 특히 보항복형 골조와 비교하여 최대내력 도달 이후의 내력자하 현상이 다소 급격하게 나타났다. 이것은 기둥의 강성이 낮은 기둥항복형 골조의 경우 P-${\Delta}$효과의 영향이 골조의 안정성에 미치는 영향이 증가되어 나타난 현상으로 사료된다.
  12. 김상모;김규석 467
    PDF KSCI
    일반적인 합성보는 콘크리트 슬래브와 H형강 철골보 사이에 작용하는 수평전단력을 쉬어코넥터로 긴결하여 휨내력 및 강성을 증가시킨 구조다. H형강대신 U형 철골을 사용하고 그 속에 콘크리트를 채운 새로운 형태의 합성보 시스템이라 할 수 있는 T형 합성보의 구조 특성을 실험에 의해 분석하고, 기존의 합성보 설계이론을 토대로 내력평가를 하는 데 그 목적이 있다. 또한 T형 합성보의 구조설계 및 시공에 필요한 기초자료를 제시하고자 한다.