초록 ▼

유한요소법을 이용한 복잡한 구조물의 해석은 오늘날 일반화되어 있으나, 콘크리트 슬래브의 설계에는 아직도 그 적용범위가 매우 제한된 근사해법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 유한요소법과 컴퓨터 그래픽을 이용하여 이러한 부정확한 기존의 방법을 대치시키고 일련의 설계과정을 자동화 시키는 경제적인 새로운 설계법을 개발하였다.
개발된 유한요소 프로그램은 슬래브 뿐만 아니라 일반 구조물도 취급할 수 있도록 효율적인 알고리즘을 쓴 다양한 요소를 갖추었다.
철근의 설계는 강도설계법을 사용하였고, 전단 및 실하중 하의

유한요소법을 이용한 복잡한 구조물의 해석은 오늘날 일반화되어 있으나, 콘크리트 슬래브의 설계에는 아직도 그 적용범위가 매우 제한된 근사해법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 유한요소법과 컴퓨터 그래픽을 이용하여 이러한 부정확한 기존의 방법을 대치시키고 일련의 설계과정을 자동화 시키는 경제적인 새로운 설계법을 개발하였다.
개발된 유한요소 프로그램은 슬래브 뿐만 아니라 일반 구조물도 취급할 수 있도록 효율적인 알고리즘을 쓴 다양한 요소를 갖추었다.
철근의 설계는 강도설계법을 사용하였고, 전단 및 실하중 하의 처짐도 검토할 수 있게 하였고 기존의 방법인 등가뼈대법과 비교 검토하여 새로운 설계법의 이점을 입증하였다.
또한 유한요소 해석결과를 일목요연하게 그래픽으로 파악할 수 있게 하는 PC용 후처리 그래픽 프로그램도 개발하여 설계 자동화와 CAD분야 연구의 기틀을 마련하였다.

Abstract ▼

Today the use of finite element method in the analysis of complex structures is general practice. However, in the design of reinforced concrete slab, the use of limited approximate method is still prevailing. In this study a new method of automatically designing the slab system replacing conventiona

Today the use of finite element method in the analysis of complex structures is general practice. However, in the design of reinforced concrete slab, the use of limited approximate method is still prevailing. In this study a new method of automatically designing the slab system replacing conventional method is developed using the finite element method and computer graphics.
The developed finite element program contains variety of efficient elements to treat general structures as well as slab system.
Reinforcement is designed based on strength method, Checks for the shear and deflection under service load are also considered. To illustrate advantages of new method, a comparison with conventional equivalent frame method is performed.
To enhance the design process, a PC-based finite element graphic post-processor is also developed. The techniques developed through this study will be firm background for future research on the area of design automation and CAD.

목차 Contents

• 1. 서론...8
• 1.1 연구의 목적...8
• 1.2 연구의 범위...10
• 2. 설계지향 유한요소 프로그램...11
• 2.1 서론...11
• 2.2 프로그램구조...13
• 2.3 방정식 해법...18
• 2.4 등매개 판요소...22
• 2.5 설계편익 입출력 방식...32
• 3. 실하중 하의 처짐...37
• 3.1 개요...37
• 3.2 비탄성 처짐계수법...37
• 3.3 실험 및 비선형해와 비교...40
• 4. 해석결과의 그래픽 후처리...43
• 4.1 개요...43
• 4.2 CGI를 통한 도화장비 호환...45
• 4.3 메뉴방식 입력시스템...48
• 4.4 해석결과의 그래픽 처리...50
• 5. 유한요소를 이용한 슬래브 설계...55
• 5.1 콘크리트 슬래브의 철근 계산...55
• 5.2 유한요소법 설계 절차...57
• 5.3 등가 뼈대법과의 비교...58
• 5.4 전단에 대한 검토...73
• 5.5 실하중 하의 사용성에 대한 검토...76
• 5.6 비정형 슬래브의 설계...78
• 6. 결론...83
• 부록 1.: 참고문헌...85
• 부록 2.: 발표논문...89