교량구조설계

신뢰도 지수의 개념과 공식을 유도해 본다. 1. 신뢰도 지수의 개념 부재의 저항강도를 R, 부재에 재하되는 하중의 영향을 Q라고하면, 부재의 파괴는 R - Q 가 0보다 작을때 발생하게 된다.  신뢰도지수는 한계상태함수가 양수가 될 확률, 즉, 구조물이 안전한 상태에 있을 확률을 표시하는 지표가 된다.  구조물의 신뢰도는 일반적으로 신뢰지수(Reliability Index, β)로 표시되며 대상 시스템이 주어진 한계상태를 얼만 큼 만족할 것인지에 대한 확률적 척도이다. Cornell (1968) proposed to measure reliability in terms of the reliability index, β        2. 신뢰도 지수 공식 2.1 확률변수의 연산 두 개의 독립적인 변수 X1과..

50년 이내 초과확률이 10%인 지진의 재현주기를 산정해 보았다. 먼저, 초과확률 / 비초과확률의 개념에 대해서 고민을 해보자 초과확률은 어떤 조건을 넘어설 확률(초과)이다. 따라서, 만약 50년 이내 초과확률이 10%라는 조건을 이용하여, 논리를 전개하려면, 아래와 같이 50년 동안 초과하는 경우를 따져야하는 다소 복잡한 수식을 계산하여야 한다.   50년 이내 초과확률 = 1년내 초과확률 + 2년내 초과확률 + ... + 49년내 초과 확률 + ... + 50년내 초과 확률   그렇지만, 만약 비초과확률의 개념을 이용한다면, 50년내 비초과확률값을 알면 간단히 계산할 수 있다.   50년 이내 초과확률 = 100% - 50년내 비초과확률   추가적으로, 비초과확률은 "해당 기간 동안 지진이 발생하지 ..

1998년 철도교 설계기준안  1. 강교 및 강합성교 (1) 증기기관차  (2) 디젤전기기관차 및 전기기관차     2. 철근 콘크리트교 및 프리스트레스트 콘크리트교   파일링크https://www.codil.or.kr/filebank/original/MA/OTMCMA500336/OTMCMA500336.pdf     철도교 설계기준 2011 1. HL 표준열차하중에 대한 동적 효과  2. 시속 200km 이하 표준열차하중에 대한 동적 효과(1) 강교 및 강합성교 (디젤전기기관차 및 전기기관차) (2) 철근 콘크리트교 및 프리스트레스트 콘크리트교    https://blog.naver.com/logos07/40153897649 철도설계기준 (노반편) 입니다. (한국철도시설공단, 2011)철도설계기준 (노반..

핀 Pin 두 개의 물체를 고정하는 고정(연결?) 장치. Pin은 Shaft나 Axle을 고정하기 위해 설치될 수 있다. 샤프트 Shaft Shaft 는 동력을 전달하기 위해, 비틀림(Torque)을 받는 회전 물체 축 Axle Axle은 어떤 물체를 지지하기 위해 설치되어, 휨 모멘트를 받는 회전 혹은 비회전 물체. 동력을 전달하지 않으므로 비틀림이 발생하지 않는다.

내진해석에서 자주 나오는 "모드 참여 계수"와 "질량 참여율"에 대한 개념을 정리하여 보았다. 운동 방정식 먼저, 지진력을 받는 구조계의 운동 방정식은 아래와 같다. 위 식에서, Xg의 2차 미분항은 지진에 의한 지반가속도이다. 변위 X를 아래와 같이 변환하여, 운동방정식에 대입하면, 아래와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, Φi, ηi 는 각각 i 번째 모드 벡터와 모드를 나타낸다. 위 식에서 모드 기여 계수 (Modal Participation Factor)는 아래 와 같이 정의된다. 모드 기여 계수 및 질량 참여율 위 식이 의미하는 바를 고민한 끝에, 모드 기여 계수와 질량 참여율의 의미는 다음과 같지 않을까 하고 결론내렸다. 예를 들어, 지진력 Xg 가 가해지는 캔틸레버 기둥이 있다고 가정하고, 이..

지진에 의한 지반운동 가속도는 교축방향, 교축직각방향 및 수직 방향으로 발생한다. 그러나, 시방서에서는 아래와 같이 수직 방향으로의 지진력을 고려하지 않도록 명시되어있다. 시방서에 정의되어있는 탄성지진응답계수는 아래와 같으며, 최대 2.5A 를 초과할 수 없다. 또한, 가속도 계수 A는 지진구역계수와 위험도 계수를 곱하여 산정할 수 있다. 이로 인해, 가속도 계수 A값은 최대 0.11 X 1.4를 갖을 수 있으며, 결론적으로 Cs의 최대값은 2.5 X 0.11 X 1.4 = 0.385가 된다. 즉, 지진으로 인해 수직방향으로 최대 0.385g의 하중이 재하될 수 있다는 뜻이며, 지진으로 인한 이 정도 규모의 수직방향 힘은 구조물에 심각한 피해를 주기 어렵기 때문에, 수직 방향으로의 지진력은 통상적으로 고..

자주 사용되는 교량 받침(베어링)에 대해서 살펴보았다. POT Bearing, 포트 받침 Elastomeric Bearing, 탄성 받침 / L(aminated) RB, 적층 고무 받침 L(ead)RB, 납 고무(면진) 받침 HDRB, 고감쇠 고무(면진) 받침 추가적으로, 베어링 종류를 선택하는 기준에 대해서도 살펴보았다. POT Bearing, 포트 받침 강재 원통 (POT) 속에 밀폐된 고무가 유체와 같이 변형하여 상부구조를 지지함과 동시에 회전 허용 가동단 포트 받침의 경우, 마찰력이 적은 PTFE을 설치하여, 상부구조의 온도변위를 흡수 동적하중 보다는 온도 변화와 같은 정적하중에 대한 변위를 수용하기 위한 받침 고정단 및 일방향 고정단의 경우, 교각에 매입되는 Socket 내부의 볼트와 베어링이 ..

내진설계해석방법은 다음과 같이 등가정적하중법, 응답스펙트럼해석법 및 시간이력해석법의 3가지로 구분할 수 있으며, 이 중 응답스펙트럼 해석법은 단일모드 해석법과 다중 모드 해석법으로 나눌수 있다. 가장 먼저 등가정적하중법, 응답스펙트럼 해석법 및 시간이력해석방법이 무엇인지 정리를 해보고, 그 다음으로 응답스펙트럼 해석법을 이해하기 위해, Eigen 해석 및 Mode Shape 등에 대해서 정리를 해보고자 한다. (1) 등가정적하중법 시간에 따라 크기가 변하는 지진에 의해 구조물에 가해지는 동적지진력을 등가의 정적지진력으로 환산하여 간단한 선형정적해석으로 접근하는 방법. 지진의 가속도에 의해 발생하는 관성력 중량 W(지진 발생 시 지지해야 하는 상부구조물 의 중량과 지진거동에 영향을 주는 하부구조물의 중량의..

사장교 현수선 공식 (Catenary equation) 위 그림에서, T0, T1 Lower and upper cable tensions, respectively (kN, kips) H Horizontal component of the cable tension (kN, kips) m Cable mass per unit length (kg/m, kips/ft) A Total cross-sectional area of cable strands (mm2, inch2) E Cable modulus of elasticity (MPa, ksi) σUTS Cable yield stress–ultimate tensile stress (MPa, ksi) h Cable rise (m, ft) L Cable run (m, ..

혼동될 수 있는 도심(Centroid), 무게중심, 중립축(Neutral Axis)의 개념을 정리해보고 차이점을 파악해보았다. 도심 (Centroid) 도심(centroid)이란 어떤 임의 단면에서 직교 좌표축에 대한 단면 1차 모멘트가 0이 되는 점을 말한다. 직교 좌표축에서 도심까지의 거리를 구하는 방법은 단면 1차 모멘트를 도형의 면적으로 나누면 된다. 무게중심(Center of Gravity) 무게중심이란 중력에 의한 단면 1차모멘트(알짜 토크)가 0인 점이다. 즉 물체의 각 부분에 작용하는 중력의 합력의 작용점을 말한다. 물체의 종류에 관계없이 그 부분에 실을 매달았을 때, 물체가 균형을 이루는 내부의 한 점이라고 말할 수도 있다. 물체가 균일한 물질로 이루어져 있다면, 단면의 도심과 무게중심은..