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[국내논문] 케이블 돔 구조물의 브레이싱 및 막재 보강 효과에 따른 비교분석
Comparative Analysis of Cable Dome Structures by Reinforcement Effect with Bracing and Fabric 원문보기

한국공간구조학회논문집 = Journal of the Korean Association for Spatial Structures, v.12 no.1, 2012년, pp.69 - 75  

김승덕 (세명대학교 건축공학과) ,  신인아 (세명대학교 건축공학과)

초록
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본 논문은 케이블 돔 구조물의 브레이싱 및 막재 보강 효과에 따른 비교분석을 하고자 한다. 텐세그러티 구조시스템은 초기응력의 도입을 통해 자기평형을 가지는 구조물로서 연속적으로 연결되어 있는 인장재와 이들을 연결해 주는 불연속의 압축재로 구성되어 있다. 본 연구에서는 경량화한 Hybrid 구조물인 케이블 돔의 불안정 현상이 면내 비틀림에 의해 발생함을 기본 Geiger형과 Zetlin형 모델에 브레이싱 및 막재를 보강하여 발생되는 효과를 알아본다. 또한, 쉘형 구조물의 구조불안정 거동이 초기조건에 매우 민감하게 반응하므로 초기형상불완전량 0.1%를 도입하여, 초기조건에 대한 영향도 알아본다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this paper is to study comparative analysis of cable dome structures by reinforcement effect with bracing and fabric. Tensegrity systems are stable structures which are reticulated spatial structures composed of compressive straight members, struts, and cables. Tensegrity structures n...

Keyword

#케이블 돔   #초기불완전량   #브레이싱 보강   #막재 보강  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 강성 구조시스템과 연성 구조시스템을 혼합한 쉘형 Hybrid 구조물 중 가장 대표적인 Geiger형과 Zetlin형의 기본모델을 중심으로 연구를 진행한다.
  • 본 연구에서는 쉘형 Hybird 케이블 돔 구조물의 면내 비틀림 현상을 막기 위해 기본모델인 Geiger형과 Zetlin형에 브레이싱 및 막재를 보강했을 때의 효과를 비교분석한다. Tensegrity 구조물에 브레이싱 및 막재 보강에 따른 구조 불안정 거동 특성을 알아보기 위해 비선형해석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

가설 설정

  • 75N/cm이다. 하중조건은 절점 전체에 (-)Z 방향으로 동일하게 하중이 작용하는 전체 축대칭 하중모드로 가정한다. 다음의 <표 1>과 <표 2>는 해석 모델의 절점 좌표이다.
  • ▪ 브레이싱 및 막재를 보강한 Hybrid 돔의 불안정 현상은 평형궤도의 분기현상(bifurcation)에 의해 일어남을 알 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초기 형상불완전을 도입하면 불안정점 부근에서 새로운 직교좌굴모드의 출현과 함께 변형모드가 변하게 되므로 점차 강성이 안정화해 갈 수 있기 때문이라고 본 이유는? 86배가량 증가함을 알 수 있다. 초기형상불완전을 도입한 경우는 행렬식 값이 0을 향해 접근하다 0 근방에서 되돌아가는 것을 알 수 있고, 초기불완전량이 클수록 이러한 현상은 뚜렷이 나타난다. 이는 초기형상불완전을 도입하면 불안정점 부근에서 새로운 직교좌굴모드의 출현과 함께 변형모드가 변하게 되므로 점차 강성이 안정화해 갈 수 있기 때문이다.
대공간 구조물의 특징은? 대공간 구조물은 지붕의 중량을 낮추면서 안전성을 유지하기 위하여 다양한 구조시스템이 빠르게 발전을 거듭하고 있다. 이들 중, 압축재와 인장재를 연속적으로 이용하여 경량화한 Hybrid 구조시스템에 대한 관심이 증가하고 있는 추세이다.
비선형해석의 정적 해석방법으로는 무엇을 이용하여 step by step으로 해석을 수행하여 임계하중을 찾는가? 비선형해석의 정적 해석방법으로는 접선강성방정식을 이용하여 step by step으로 해석을 수행하여 임계하중을 찾는다. 본 연구에서는 1번 절점을 (-)Z 방향으로 0.
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참고문헌 (5)

  1. 김승덕, 김형석, 백인성 "케이블 돔 구조물의 불안정 현상에 대한 브레이싱 보강 효과", 한국공간구조 논문집, 1卷, 2號, 2001.12., pp.75-83 

    원문보기 상세보기

  2. 김승덕, "Hybrid 케이블 돔 구조물의 비선형 동적 불안정 거동에 관한 연구" 대한건축학회 학술발표논문집,제21권제1호, 2001.4, pp.195-198 

  3. 김민정, 김형석, 김승덕 "케이블 돔 구조물의 막재 보강에 의한 비선형 정적 불안정 거동의 효과", 대한건축학회학술대회 논문집, 구조계 제 21권 제2호, 2001.10, pp.59-62. 

  4. 손수덕, 김승덕, 강문명 "Flow Truss Dome 구조물의 비대칭 하중모드에 따른 불안정 현상에 관한 연구", 한국공간구조학회 논문집 제2권, 제 4호, 2002.12, pp.61-76. 

  5. 김민정, 백인성, 김형석, 김승덕 "케이블 돔 구조물의 분기좌굴에 대한 브레이싱 보강 효과", 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집, 2001, pp.167-174 

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