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온도 상승에 따른 압축강재의 좌굴 및 한계 판폭두께비
Buckling and Limit Width-Thickness Ratios of Steel Columns under Compression at Elevated Temperatures 원문보기

한국공간구조학회논문집 = Journal of the Korean Association for Spatial Structures, v.12 no.3, 2012년, pp.55 - 62  

강성덕 (Division of Structural Design, Hyundai Architects & Engineers Association) ,  김재억 (Department of Architectural Eng., Keimyung University) ,  최현식 (Department of Architectural Eng., Keimyung University)

초록
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본 연구는 온도 증가에 따른 압축을 받는 H형 강재의 플랜지와 웨브의 국부 및 전체좌굴응력 내화해석 프로그램 개발과 플랜지와 웨브가 항복파괴전에 국부좌굴이 일어나지 않을 한계 판폭두께비의 상관값을 구하는 프로그램을 개발하는 것이다. 고온에서의 강재의 응력-변형도 관계식은 EC3:Part 1.2를 근거로 하였으며, 비교, 검토를 위하여 영국 BS5950의 강재를 대상으로 온도 증가에 따른 압축을 받는 강재의 플랜지와 웨브의 파괴온도와 하중을 본 연구의 내화해석 프로그램으로 예측하였다. 본 연구는 좌굴 및 항복에 대한 내화해석 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 하고 적용 예를 통하여 좌굴 및 한계 판폭두께비를 분석하고 개발 프로그램의 타당성을 검토하였다.

주제어

#좌굴계수   #온도상승   #좌굴응력도   #임계온도   #임계하중   #하중비  

AI 본문요약
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제안 방법

  • In this study, the computer program is developed to analyze the overall and local buckling stress of the flange and web of steel columns under compression at elevated temperatures based on Eqs. (1)-(4) and EC3: Part 1.
  • The critical temperatures, critical loads and the limit width-thickness ratios for the flange and web of steel columns under compression at elevated temperatures are predicted by using the fire and web of steel columns under compression at elevated temperatures analytical program of this study and the non-linear optimum GINO program. The H-shaped steel columns(SUC) under compression at elevated temperatures occurs mainly the overall and local buckling prior to the yield failure.
  • The overall and local buckling analysis of the flange and web of steel columns under uniformly compression at elevated temperatures is undertaken for temperatures of the following values, i.e. θ=20, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 800℃.

대상 데이터

  • The structural steel is classified as SS400, SM490, S235, S275 and so on. The stress-strain relationship of the steel with grades S235, S275 and S355 (yield stress: MPa) is specified in EC3: Part 1.

이론/모형

  •  for the flange and web of steel columns under compression at elevated temperatures that the overall and local buckling does not occur prior to yield failure. In this study, the limit width-thickness ratios of the flange and web of steel columns under compression at elevated temperatures considering the overall and local buckling can be easily calculated by using the non-linear optimum GINO(General Interactive Oprimizer) program developed by Liebman et al11). [Fig.
  • . The method of analysis used herein is based on the finite strip method.
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참고문헌 (11)

  1. Steel Design Guide to BS5950-Part1, 1990, The Steel Construction Institute. 

  2. Hancock, G.J. (1977), "Local and Overall, Distortional and Lateral Buckling of SHC," Research Report R312, University of Sydney, School of Civil Engineering, Sydney, Australia. 

  3. Olawale, A.O. and Plank, R.J. (1988), "The Collapse Analysis of Steel Columns in Fire Using a Finite Strip Method", International Journal for Numerical Methods in Engineering, 26. 

  4. Uy, B. and Bradford, M.A. (1995), "Local and Overall Buckling of Cold Formed Steel in Composite Structural Elements at Elevated Temperatures", Journal of Constructional Steel Research, 34. 

  5. European Committee for Standardization (CEN) (2000b), Eurocode3. Draft PrEN 1993-1-2, Eurocode3 : Design of Steel Structures, Part1.2 : General Rules, Structure Fire Design, British Standards Institution, London. 

  6. Jang, M.W., Kang, M.M. and Kang, S.D. (2003), "Stress and Deflection Analysis of Steel Beams at Elevated Temperatures", Journal of Korea Association for Shell and Spatial Structures, Vol. 3, No.1, pp.57-68. 

  7. Koo, B. Y., Kang, M.M. and Kang, S.D. (2004), "A Study on the Local and Overall Buckling at H-Beams at Elevated Temperatures", Journal of Korea Society of Steel Construction, Vol.16, No.1, pp.103-113. 

  8. Baik, T. S., Kang, S.D. and Kang, M. M.(2004), "Local and Overall Buckling Behavior of Cold-Formed Channel Columns under Compression at Elevated Temperatures", Journal of Korea Society of Steel Construction, Vol.16, No.1, pp.433-442. 

  9. Kang, M. M., Yun, Y. M., Kang, S. D. and Plank, R. T., "Local Buckling and Optimum Width-Thickness Ratios of I-Beans in fire", Journal of Korea Society of Steel Construction, Vol.17, No.4, 2005, pp.1-8. 

  10. Wadee, M.A. (1995), "Local and Overall Instability Phenomena in Fire", The Steel Construction Institute, RT533 Version 01. 

  11. Liebman, J., L.S. Lasdon, L. Schrage, L. Schrage and A. Waren (1986), Modeling and Optimization with GINO, The Scientific Press. 

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