대공간 단층래티스 돔의 골조프레임 재질로는 알루미늄, 목재, 그리고 강재 등이 사용된다. 소규모 돔에서는 알루미 늄, 목재 등이 사용되는 사례도 많이 있지만, 300m 이상의 대공간 돔에서는 강재를 주로 사용하며, 강재의 단면 형상은 강관 또는 H형강 등이 유리하다. H형강은 기성재가 시중에 판매되고 있어 다양한 종류를 선택할 수 있으며, 지붕 마감 공사 시 시공 성이 우수하다. 본 연구의 목적은 H형강 단면을 사용한 스팬 300m 단층래티스 돔의 좌굴특성을 연구하는 것이다.

세계적으로 대공간 건축물의 수요가 점점 증가하고 있는 추세에 따라 단층 래티스 돔 구조 시스템은 단순한 외관과 간단한 그리드 패턴으로 인해 300m 공간 구조로 널리 채택 될 것입니다. 선행 연구에서 300m 길이의 단층 래티스 돔에 자중 및 적설 하중을 가했을 때 강재를 이용한 골조 시스템을 이용하여 단층 래티스 돔의 구조 안정성을 대략적으로 파악 하였다. 강성 연결로 되어있는 300m 단층 래티스 스팬의 스팬에 대한 안정성 연구는 이미 많이 수행되었지만 연결부의 강성에 따른 좌굴특성에 대한 연구는 많지 않습니다. 따라서 연구자들이 실제 설계에 적용 할 연구 데이터가 많지 않기 때문에이 구조의 다양한 연결 조건을 연구 할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 연결 조건에 따라 300M 단층 래티스 스팬의 좌굴 특성을 분석하여 대공간 단층 래티스 돔의 설계자들에게 도움을 주고자 한다.

As the national income grows, there is a growing demand for buildings that require long span structures such as exhibition facilities, sports facilities, special industrial facilities, and aerospace facilities. Single-layer latticed dome is one of representative llong span structures. But single layer latticed domes are apt to occur the unstable phenomena that are called “buckling” because of the lack of strength of members and instability of structures, etc. In the previous study, the structural stability of a single-layer lattice dome was roughly grasped by a frame structural system using a ready-made steel when a self-weight and a snow load were applied to a single-layer latticed dome having a span of 300 m and a height of 75 m. However, a systematic study of a 300m single layer lattice dome with various rise-span ratios was not performed. Therefore, it is necessary to study various conditions of this structure because the researchers do not have much research data to apply to actual design. Therefore, the purpose of this study is to verify the buckling characteristics of span 300M single-layer latticed dome with rise-span ratio

In recent years, single layer latticed domes have attracted many designers and researchers’s attention all over the world, because single layer latticed domes as space structure are of great advantage in not only mechanical rationality but also function, fabrication, construction and economic aspect. Yamada developed the shape factor S which represents the shape of spherical latticed dome from a structural perspective as well as a geometric perspective. According to a prior study, the structural behavior and the buckling characteristics of the latticed dome were mostly noticeable when the shape factor of latticed dome was in the range of 1.5 to 5. That is, S, in the range of 1.5 to 5, are able to estimate not only overall buckling, but also member buckling and nodal buckling. In this study, we developed shape models using various size of members with the fixed rise-span ratio. One particular characteristic of the latticed dome is that it is not only light in weight but also high in strength. But the aiming at the use of light-weight materials and at the minimized section of members may result in buckling to cause an unstable state of the overall structure when the external force reaches a limitation. Especially, the structural strength is disadvantageous to the snow loads than the earthquake loads because of light-weight, and is greatly affected by the conditions of loading. This paper is to develop the structural stability according to the shapes and load conditions for single-layer latticed spherical dome with 300m span.

In recent years, single layer latticed domes have attracted many designers and researchers's attention all over the world, because single layer latticed domes as space structure are of great advantage in not only mechanical rationality but also function, fabrication, construction and economic aspect. One of the most important factor, in building of single-layer single-layer lattice spherical dome with 300m span, is to ensure the structural safety. Network pattern of single layer latticed domes can be infinitely taken into account. The typical network patterns are triangle, square, hexagon etc. Especially triangular network pattern has mechanically more advantage than the other network patterns because of having not only a large equivalent shearing rigidity but also a large equivalent bending rigidity and axial rigidity. Among the triangular network pattern, that is, 3 way grid pattern, there are many mechanical differences according to the arranging methods of members. In order to ensure the structural stability of single-layer latticed dome with 3 way grid, designers are required to maintain a constant member length and the member angle. In order to achieve this, it is important to search the member array that the standard deviation of the member lengths and angles is the smallest. This paper is to develop the arrangement of member and to verify its validity for single-layer latticed spherical dome with 300m span.

The single layer latticed domes have attracted many designers and researchers's attention all of the world, because these structures as spatial structure are of great advantage in not only mechanical rationality but also function, fabrication, construction and economic aspect. But single layer latticed domes are apt to occur the unstable phenomena that are called "buckling" because of the lack of strength of members, instability of structural shape, etc. In the case of latticed dome, there are several types of buckling mode such as overall buckling, local buckling, and member buckling according to the shape of dome, section type of member, the size of member, junction's condition of member and so on. There are many methods to increase the buckling strength of the single layer latticed dome, that is, with the change of geometrical shape of dome, the reinforcement of buckled member, etc. Therefore, the purpose of this study is to verify the reinforcement effect of buckled member when designers reinforce the buckled member to increase the buckling strength of single layer latticed dome with 3-way grid.

The roof grid of single-layer space frame structure, for Energy Core of Incheon Airport Second Terminal, is very simple and aesthetic, but it is apt to buckle under external force because of mild curvature and complex shape. The object of this study is to estimate the stability of single-layer space frame structures for Energy Core of Incheon Airport Second Terminal with the analytical conditions of structural design. The results show that the buckling load of model(pin-pin, uniform load, rigid joint), that is, the most similar model to the analytical conditions of structural design. was 10.7kN/㎡.

Construction of vinyl house structures is increasing because they do not have a large cross section as non-permanent structures. Vinyl house structures are apt to collapse by snow load because they have a small size member as a temporary building. Therefore, it is very important to ensure not only the stiffness of the individual member, but also the overall stability of three-dimensional arch-type vinyl house structures. The purpose of this study is to estimate the stability of arch-type vinyl house structures that have a various curvature under the vertical load such as snow load. As a result of the study, the buckling load of V27 model is the largest, and the values of buckling load have a tendency to increase with increasing H(height of arch) in the case of H≤2.75m, but to decrease with increasing H in the case of H≥2.75m

The circular hollow section is usually used for member of main frame to carry the external load in single layer lattice dome. But, the H-shaped section may be used for member of main frame since it is convenient for attaching roof panels. Single layer lattice domes have various buckling characteristics, such as the overall buckling, the member buckling, and nodal buckling. The purpose of this study is to compare buckling characteristics of single-layer lattice domes in which the H-shaped steel section as the existing domestically-produced structural steel is used as main frames to those of domes in which a circular hollow section is used as main frames.

The core aim of this dissertation is to empirically scrutinize a strength characteristic of beam-column frame subjected to the cyclic lateral load, a beam-column frame of un-reinforced masonry wall, and a shear wall frame. First and foremost, I embark upon making three prototypes vis-à-vis this research. By conducting this process, I touch on an analysis of cyclic behavior and a damage characteristic of the beam-column frame, the beam-column frame of un-reinforced masonry wall, and the shear wall frame. What is more, through the previous procedure, the next part delves into the exact stress transfer path and the destructive mechanism to examine how much and how strong the beam-column frame of un-reinforced Masonry Wall does have a resistance capacity against earthquake in all the architecture constructed by the above-mentioned frame, as well as school buildings. In addition to the three prototypes, two more experimental models, a beam-column frame and shear wall frame, are used to compare with the beam-column frame of un-reinforced masonry wall. Lastly, the dissertation will suggest some solutions to improve the resistance capacity against earthquake regarding all constructions built with non bearing wall following having examining precisely all the analysis with regard to not only behavior properties and the damage mechanism of the beam-column frame and the beam-column frame of un-reinforced Masonry Wall but also the resistance capacity against earthquake of non bearing wall and school buildings.

There are a number of construction methods to build spatial structures such as erection method, Element method, Block method, Sliding method, Lift-up method and Push-up method. These methods are uneconomical and low accuracy, and require long construction duration because of a need of a scaffold or a tower crane to build spatial roof frame. In this study, the construction method to erect a truss structure was proposed as an economical and easy installation method. The proposed method has end hinges of keel truss and winches with horizontal cable. This method makes safe and accurate production and reduces construction duration because trusses are built on the floor or supporter. The goal of this study is to verify the validity of construction method by building scale model using the proposed method.

단층 래티스 돔과 같은 스페이스 프레임 구조물은 대공간을 확보하기 위하여 강접합으로 설계함으로써 경제성과 심미성 등의 장점을 확보할 수 있다. 그러나 실제 구조물의 접합상태는 완전한 강접합도, 완전한 핀접합도 아닌 접합부 상세에 따라 중간적인 특성을 나타내는 반강접합이 일반적이다. 본 연구에서는 저자 등에 의해 제안된 Step-Up Erection 공법을 적용하여 단층 라멜라 돔의 접합부 강성에 따른 시공 중의 좌굴 특성을 해석적으로 규명하였다. 얻어진 결과는 시공 Step이 증가할수록 그리고 접합부 휨강성이 핀접합에 가까울수록 좌굴내력은 감소하였으며, 좌굴모드는 시공 Step이 증가할수록, 접합부 휨강성이 강접합에 가까울수록 돔의 정점 부근에서 뜀좌굴 현상에 의한 절점좌굴이 발생하였다. 또한, 시공 Step이 낮을 경우 저면 경계부의 원주방향 부재에서 큰 인장응력 분포를 나타내었으며, 시공 Step이 증가할수록 정점 중앙부에서 큰 압축응력 분포를 보였다. 완성돔을 제외한 시공 중 Step에서는 Step이 증가할수록, 접합부 휨강성이 핀접합에 가까울수록 저면부 경선방향 부재에서 큰 인장응력 분포를 나타내었다.

대공간 구조형식을 갖는 단층 래티스 돔은 역학성, 가능성, 심미성 등을 갖는 구조물로서 그 용도가 점점 확대되고 있다. 단층 래티스 돔의 골조 격자 패턴은 무수히 존재하며, 그 대표적인 패턴에는 삼각형, 사각형, 육각형, 라멜라형, 리브형 등이 있다. 대공간 구조물의 경우, 일반구조물과 달리 재래적인 공법으로 지붕 골조를 시공할 경우 많은 가설재가 소요됨으로 시공비 증가가 예상된다. 따라서 대공간 구조물의 지붕 골조 설치는 특수 Erection 공법에 의하는 것이 일반적이며, 그 중 지상에서 지붕골조를 설치 후 jack-up 서포트에 의해 골조를 인양하는 Step-Up 공법을 적용할 경우 공기와 공비의 대폭적인 절감이 예상된다. 따라서 본 논문의 목적은 Step-Up 공법에 의해 단층라멜라 돔의 지붕골조를 시공할 경우, 인양 중 가설 서포트 개수와 위치에 따른 좌굴특성을 검토하는 것이다. 연구 결과 서포트 개수 및 위치에 따른 단층라멜라 돔의 다양한 좌굴 특성에 관한 실무자를 위한 기초적인 자료를 얻을 수 있었다.

이 논문은 반복-수평력을 받는 프리캐스트 기둥-RC 기초 Anchor 접합부의 반복-수평력에 대한 내력 특성을 규명하기 위함이다. 본 연구는 하부 기초에 프리캐스트 콘크리트 기둥과 기초를 Anchor식으로 접합한 콘크리트 구조체가 정확한 응력전달 경로 및 파괴 메커니즘에 있어서 기존의 콘크리트-강재 연결부와 어떠한 차이가 있는지 제시한다. 반복-수평력 작용하의 철근의 인발력 실험결과는 프리캐스트 기둥-RC 기초 Anchor 시공에 필요한 철근의 최소 필요 삽입 깊이를 제시한다. 또한, 실험을 통해 제시된 응력 전달 경로 및 파괴 메커니즘을 제품별 메뉴얼에 제시되어 있는 메커니즘과 비교, 검토함으로서 접합부의 명확한 응력전달 경로 및 파괴 메커니즘을 시공자의 요구 성능에 맞게 제시한다. 그러므로 본 연구를 통해 프리캐스트 콘크리트 기둥의 정확한 주근의 개수, 공칭직경, 정착 길이 등에 대한 최적의 설계 조건을 제시함으로써, 시공 시 이들에 대한 정확한 데이터를 제공한다.

본 연구는 막구조물의 장력 측정을 위한 휴대용 막장력측정기기의 개발을 목적으로 한다. 2축시험기에 장착된 막의 장력을 간이 측정기에 의해 측정하여 구한 실험 데이터를 근거로 효율적인 2축방향 막 장력측정기기를 개발하는데 그 목적이 있다. 연구결과 개발된 휴대용 간이 장력측정기기는 정량적이고 정성적인 측면에서 데이터의 정밀도가 매우 높아 향후 상용제픔으로도 개발이 가능함을 알 수 있었다.

단층 래티스 돔은 경량이면서도 높은 강성을 가지므로 대공간 구조물로서 유리하며, 이 구조물은 기둥 없이 널은 공간을 확보해야하는 구조적 특성으로 인하여 시공시 불안정 현상이 발생할 수 있다. 현재 국내에서 대공간 지붕구조물의 설치 방법으로 가장 많이 도입되고 있는 Erection공법은 Block공법이며, 이 공법은 지상에서 조립한 대공간 지붕 골조를 크레인 등으로 소정의 위치까지 들어 올려 지붕구조를 완성해 가는 설치 공법이다. Block 공법에 있어서 인양할 포인트를 선정하는 작업은 대단히 중요하다. 즉, 인양 시 골조의 변형과 좌굴 등에 대해서 가장 안전하고 경제적인 절점을 인양 포인트로 선정할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 가장 안전하고 경제적인 Erection을 위한 기초자료를 얻기 위하여 삼각형 네트워크를 갖는 단층 래티스 돔의 Erection 시 인양 포인트에 따른 구조물의 거동 및 좌굴 특성을 연구하는데 그 목적이 있다. 얻어진 결론은 1) 돔의 높이 H가 작을수록 인양위치에 따른 좌굴내력의 영향이 큰 것을 알 수 있었으며, 반대로 돔의 높이 H가 클수록 인양위치에 따른 좌굴내력의 영향은 미미한 것을 알 수 있었다. 2) 인양 위치에 관계없이 인양로프 길이에 따른 좌굴내력의 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다.

최근 산업 발전과 더불어 대공간 건축물의 수요가 급증하고 있다. 이 분야 선진 기술은 지간 300m 이상의 대공간 건축물 실현도 가능하게 하고 있다. 대공간 구조에는 쉘구조, 스페이스 프레임 구조, 막구조, 케이블구조 등이 있다. 대공간 건축물은 기둥 없이 넓은 공간을 확보해야 하는 구조적 특성 때문에 설계초기 단계에서부터 시공문제를 병행하여 검토할 필요가 있다. 대공간 건축물 시공에 있어서 erection 공법은 공사비용, 공사기간 그리고 안전성 등에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 대공간 건축물 erection 공법은 현장 여건 및 제반 조건에 따라서 그 수를 헤아릴 수 없을 정도로 많고 다양하지만, 대표적인 공법으로는 Element 방식, Block 방식, Sliding 방식, Lift-up 방식 그리고 복합방식 등이 있다. 본 연구에서는 기존 대공간 건축물을 대상으로 시공당시 적용한 erection공법을 조사하여 이것을 규모별, span별, 층고별, 구조형식별로 분석 및 검토하여 향후 대공간 건축물의 효율적 erection 공법 개발을 위한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.

대공간 구조형식에는 기존의 기둥-보 구조형식에서 벗어나 쉘구조형식과 같은 형태저항 구조형식이 가장 유효한 구조형식으로 인식되고 있다. 특히 지간 200m~300m 이상의 대공간구주 형식으로는 중량구조인 연속체의 쉘보다는 래티스 돔과 같은 공간 트러스형식 등의 유리하다. 시공, 제작상의 편리성, 구조미 등을 이유로 복층래티스 돔과 더불어 단층의 래티스 돔 형식도 실제 구조물에서 많이 적용되고 있다. 그러나 대공간 단층 래티스 돔의 경우 아직까지 외력의 작용으로 인한 변형과 파괴경로가 명확하게 해명되지 못한 부분이 있다. 본 연구에서는 대공간 구조형식에 적합한 래티스 돔을 대상으로 좌굴의 특성을 규명하여 안정적인 구조 설계의 기초 자료를 제시하기 위하여 실험을 수행하였다. 주된 실험변소는 격자의 간격과 돔의 지붕 강성 유무를 대상을 하였으며, 격자의 간격은 돔을 4분할, 5분할, 6분할, 7분할로 하여 정하였다. 가력은 돔의 전면에 걸쳐 구심의 등분포하중이 작용하도록 하였다.

Researches on spherical shell which is most usually applied have been completed by many investigators already and generalized numerical formula was derived. But the existent researches are limited to those on spherical shell with isotropic or orthotropic roof stiffness, periodic distribution of roof stiffness that can be caused by spherical and latticed roof system is not considered. Therefore, the object of this study is to develop a structural analysis program to analyze spherical shells that have periodicity of roof stiffness distribution caused by latticed roof of large space structure, grasp buckling characteristics and behavior of structure.

철근 콘크리트보에 개구부를 설치하여 실내공간을 효율적으로 사용하기 위해 시공되는 유공보는 웨브부분의 단면결손으로 인해 전단력이 지배적으로 작용하는 보를 대상으로 많은 연구가 이루어져 왔으며, 연구내용 또한 보의 전단내력 및 거동에 대한 것이었다. 본 연구에 있어서는 철근콘크리트 유공보 중 휨모멘트가 지배적으로 작용하는 보를 대상으로 내력 및 거동을 규명하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위하여 7개의 실험체를 제작하였으며, 실험의 변수는 유공의 크기 및 보강유무이다.