• Title/Summary/Keyword: 풍하중

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A Case Study on Application Method of Korean Building Information Modeling (BIM) through the Analysis of Wind Load Criteria based on Korean Building Code (KBC) (KBC 풍하중 기준 분석을 통한 풍하중의 한국형 BIM 적용방안에 관한 사례연구)

  • Cho, Young-Sang;Shin, Tae-Song;Hong, Seong-Uk;Bae, Jun-Seo;Kim, Yu-Ri
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.509-512
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    • 2009
  • 본 논문에서는 KBC(Korean Building Code)와 IBC(International Building Code)의 풍하중 기준의 비교 분석을 통하여, BIM 프로세스 기반의 구조해석 및 설계 프로그램에서 풍하중 산정 시 국내 건축구조설계기준(KBC)을 적용하기 위한 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 현재 BIM 기반 구조해석 및 설계 프로그램 중에는 한국구조설계기준(KBC)에 부합하는 풍하중 산정이 가능한 프로그램이 존재하지 않는다. 구조설계 기준에서 특히 풍하중 산정 방법은 기준 및 지역에 따른 산정 방법에 차이가 있기 때문에, 구조설계의 안전성을 높이고 한국 실정에 맞는 건축물의 설계를 위해서 KBC 기준의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 IBC와 KBC 내의 풍하중 산정 방법의 차이점을 비교 분석하고, 실제 사례연구를 통하여 풍하중 산정의 차이를 확인한다. KBC 기준 풍하중 산정 결과를 구조해석 및 설계 프로그램에 적용하기 위한 방법으로써 외부 프로그램을 활용하며 외부 프로그램에서 산정한 풍하중을 다시 구조해석 및 설계 프로그램 상에 입력하여 구조해석을 수행함으로써 KBC 기준 풍하중의 적용을 통한 한국형 BIM 구조해석 및 설계의 방안을 제시한다.

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A Method to Reduce the Wind-Load Applied on High-Rise Buildings using the Resizing Method (재분배기법의 고유진동수 조절 특성을 이용한 고층건물에 작용하는 풍하중 감소 방법)

  • Choi, Se-Woon;Park, Sung-Woo;Park, Hyo-Seon
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.725-728
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    • 2010
  • 풍력실험결과를 이용한 풍하중 산정 방법은 고층건물에 작용하는 풍하중을 산정하는 대표적인 방법이다. 일반적인 고층건물의 경우, 이 방법은 구조물의 형상에 변화가 없다면, 구조물의 고유진동수가 증가할수록 구조물에 작용하는 풍하중 크기는 감소하는 특성을 가지고 있다. 한편, 재분배기법은 단위하중법을 통해 계산되는 변위기여도를 근거로 하여 구조물의 형상은 유지하면서 각 부재 단면의 크기만을 변화시켜서 구조물의 강성을 조절하는 설계기법이다. 이 방법은 효과적인 물량 재분배를 통해 구조물의 강성을 증가시키고 이를 통해 구조물의 고유진동수를 증가시키는 특징을 가진다. 본 논문에서는 재분배기법을 이용하여 고층건물 구조설계 시 구조물에 작용하는 풍하중 크기를 합리적으로 감소시키는 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 풍력실험을 실시한 실구조물에 적용한 결과 구조물에 작용하는 풍하중 크기가 감소하고, 이를 통해 구조물량을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

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Comparison of Wind Load Provisions Based on the Wind Buckling Behaviors of Plant Tank (플랜트 탱크의 좌굴 거동에 근거한 풍하중 설계기준 비교 연구)

  • Bae, Doobyong;Park, Il Gyu;Park, Jang Ho;Oh, Chang Kook
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.28 no.3
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    • pp.203-211
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    • 2016
  • There are no consistent wind load provisions to design the plant tank in Korea. To suggest the appropriate design wind load, five kinds of specifications including KS B 6283, API 650, ASCE 7-10, EN 1991-1-4 are compared. To evaluate the adequacy of wind load specification in each code first, pressure coefficients were calculated in each code and compared with the results of wind tunnel test. Finite element analyses using linear bifurcation analysis were performed with the parameter of h/d and f/d (h : height of cylinderical part of tank, f : roof heigh, d : diameter of tank). By analyzing the results, appropriate wind load criteria which reflects the real wind actions and easy to apply will be suggested.

Static Wind Fragility Analysis of an Extradosed Bridge (엑스트라도즈드교의 정적 풍하중 취약도 분석)

  • Kim, Doo Kie;Kim, Dong Hyawn;Seo, Hyeong Yeol;Lee, Chang Ju
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.11 no.5
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    • pp.107-113
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    • 2007
  • This study presents fragility curves for the wind fragility analysis of a six-span extradosed bridge. The loads and corresponding load combinations are calculated using domestic design codes. Random variables are utilized to considering the uncertainties of the input variables for wind loads. The fragility curve is represented as a log-normal distribution function, in which two parameters are estimated by the maximum likelihood method. The results show that the extradosed bridge is safe to suffer static wind forces.

실험 및 해석적 방법을 이용한 컨테이너 크레인의 풍하중 분석

  • Lee, Seong-Uk;Gwon, Sun-Gyu;Han, Dong-Seop;Han, Geun-Jo
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.137-141
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    • 2006
  • 컨테이너를 선박에 양 ${\cdot}$ 적하하는 장비인 컨테이너 크레인은 차폐물이 거의 없는 항만에 설치되며, 계류시 전체 높이가 100m에 달하게 되므로 풍하중에 매우 큰 영향을 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 컨테이너 크레인에 작용하는 풍하중을 정확하게 분석하기 위하여 풍력실험과 유한요소해석, 전산유동해석을 통하여 컨테이너 크레인이 받는 풍하중을 분석하였다. 우선 대기 경계층 풍동을 이용한 풍력실험을 수행하여 풍향 및 기계시 위치에 따른 풍력계소를 측정하고, 이를 이용하여 컨테이너 크레인이 받는 풍하증을 분석하였다. 그리고 풍력실험에서 얻어진 반력비를 이용하여 유한요소해석을 수행함으로써 컨테이너 크레인에 작용되는 풍하증과 지지점에서의 전도력을 계산하였다. 마지막으로 전산유동해석을 수행함으로써 컨테이너 크레인 주위의 유동현상을 고찰하고 컨테이너 크레인 표면에서의 풍압력과 풍하중을 실험결과와 비교 ${\cdot}$ 분석하였다.

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Application of the Artificial Neural Network Technique for Estimation of Structure Responses due to Wind Load (풍하중으로부터 구조반응 추정을 위한 인공신경망 기법의 적용)

  • Moon, Jin-Cheol;Park, Hyo-Seon
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.33.2-33.2
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    • 2010
  • 고층건물의 최상층 수평변위는 해당 건물의 안전성 및 사용성 평가에 중요한 지표가 된다 이러한 건물의 수평변위는 주로 풍하중에 기인한다 본 논문에서는 이러한 구조반응을 풍하중에 기인한 풍속데이터로부터 직접 추정하기 위해서 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)을 도입하였다 이에 대한 적용성을 판단하기 위해서 고층건물을 형상화한 모형테스트를 실시하고 풍향, 풍속, 변위 값을 얻었다. 이후 인공신경망에 적용시켜 실제 실험 데이터와의 비교를 통해 타당성을 검토하였다.

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Reasonable Wind Load Evaluation of Atypical Super-tall Buildings (비정형 초고층 건물의 합리적인 풍하중 산정)

  • Kim, Yong-Chul;Kim, Sang-Dae;Yoon, Sung-Won
    • Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction
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    • v.30 no.4
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    • pp.35-41
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    • 2014
  • In international codes and standards, the wind forces are classified into the two translational forces and torsional moment, but in reality these forces act simultaneously in time and space. And as the wind forces, hence wind loads, do not show their largest values at the same time instant, the wind loads should be combined adequately. In this study, pressure measurements were conducted on the 6 atypical super-tall buildings to investigate the wind load combinations. Time history analysis was conducted using wind pressures, and using the peak normal stresses in columns, new combination rule based on the combination factor was proposed to be applicable to atypical super-tall buildings. Combination factor of square model is about 0.5, and those of atypical models show different values depending on building shapes. The comparisons between peak normal stresses by analysis and combination factor show a good agreement, ranging peak normal stresses within ${\pm}5%$.

The Comparison of the Stability of a Container Crane according to various Wind Load Design Codes (풍하중 설계 기준에 따른 컨테이너 크레인의 안정성 비교)

  • Lee Seong-Wook;Shim Jae-Joon;Han Dong-Seop;Han Geun-Jo;Kim Tae-Hyung
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.29 no.6 s.102
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    • pp.561-566
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    • 2005
  • This study was carried out to amlyze and compare the stability of a 50ton container crane according to various wind load design codes. The wind load was evaluated according to 'The Specification of Port Facilities and Equipments / Specification for the design of crane structures (KS A 1627)' and 'Load Criteria of Building Structures' effected by the ministry of construction & transportation And the uplift forces qf a container crane under this wind load were estimated by amlyzing reaction forces at each supporting point and compared each other. From this study, we noticed that the design wind velocity criteria need to be defined specifically when the wind load is evaluated to design a container crane. And we verified the necessity of the estimation of the uplift forces at each supporting point to analyze a structural stability of a container crane and the maximum compressive force in order to consider the stability of the ground foundation of the berth.

Effect of Wind Speed Profile on Wind Loads of a Fishing Boat (풍속 분포곡선이 어선의 풍하중에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Lee, Sang-Eui
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.26 no.7
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    • pp.922-930
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    • 2020
  • Marine accidents involving fishing boats, caused by a loss of stability, have been increasing over the last decade. One of the main reasons for these accidents is a sudden wind attacks. In this regard, the wind loads acting on the ship hull need to be estimated accurately for safety assessments of the motion and maneuverability of the ship. Therefore, this study aims to develop a computational model for the inlet boundary condition and to numerically estimate the wind load acting on a fishing boat. In particular, wind loads acting on a fishing boat at the wind speed profile boundary condition were compared with the numerical results obtained under uniform wind speed. The wind loads were estimated at intervals of 15° over the range of 0° to 180°, and i.e., a total of 13 cases. Furthermore, a numerical mesh model was developed based on the results of the mesh dependency test. The numerical analysis was performed using the RANS-based commercial solver STAR-CCM+ (ver. 13.06) with the k-ω turbulent model in the steady state. The wind loads for surge, sway, and heave motions were reduced by 39.5 %, 41.6 %, and 46.1 % and roll, pitch, and yaw motions were 48.2 %, 50.6 %, and 36.5 %, respectively, as compared with the values under uniform wind speed. It was confirmed that the developed inlet boundary condition describing the wind speed gradient with respect to height features higher accuracy than the boundary condition of uniform wind speed. The insights obtained in this study can be useful for the development of a numerical computation method for ships.

Wind Load Analysis of 61ton-class Container Crane using the Computation Fluid Dynamics (61ton 컨테이너 크레인의 전산유동해석을 통한 풍하중 분석)

  • Lee, Su-Hong;Lee, Seong-Wook;Han, Dong-Seop;Kim, Tae-Hyung;Han, Geun-Jo
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2007.12a
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    • pp.228-229
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    • 2007
  • Container cranes are vulnerable structure to difficult weather conditions because there is no shielding facility to protect them from high wind This study carried out to analyze the wind load have an effect on container crane according to a wind direction variation The container crane for this research is a model of a 61-ton class tint used broadly in the current ports. The dimension of an external fluid field set up 500m ${\times}$ 200m. In this study, Mean wind load conformed to the 'Design Criteria of Wind Load' in 'Load Criteria of Building Structures' and an external fluid field divided in interval of 10 degrees to analyze effect according to a wind direction From there, we carried out to the computation fluid dynamic analysis using a CFX-10 Therefore as consequence of computation fluid dynamic analysis and wind velocity experiment make a comparative study, we analyzed a wind load for construction design if container crane.

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