$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

이축 대칭 I형 거더의 플랜지 탄성좌굴에 대한 플랜지와 복부판 세장비의 영향

Effects of flange and web slenderness ratios on elastic flange local buckling of doubly symmetric I-girders

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.17 no.8, 2016년, pp.456 - 464  

이정화 (고려대학교 건축사회환경공학부) ,  이기세 (고려대학교 초대형구조기술연구소) ,  변남주 (고려대학교 건축사회환경공학부) ,  강영종 (고려대학교 건축사회환경공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

건설 재료가 나날이 발전함에 따라 재료 강도는 과거에 비하여 획기적으로 증대 되었으며, 이는 구조물의 자중을 경감 시켜 경제적인 설계를 가능하게 할 뿐 아니라, 심미적 요건까지 만족 시키고 있다. 특히 고강도 강재의 경우, 항복강도는 약 480MPa로, 일반 구조용 강재 보다 약 50% 더 크다. 그러나 고강도 재료의 사용은 단면을 세장하게 하여 국부 좌굴 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 세장 단면은 탄성 좌굴을 일으킬 수 있으며, 탄성 좌굴 강도는 경계조건에 대하여 매우 민감하다. I형 거더의 경우 복부판은 압축 플랜지의 경계조건을 결정하므로, 복부판의 강성은 얇은 압축 플랜지의 탄성 좌굴 강도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 플랜지 및 복부판의 세장비휨 모멘트를 받는 이축대칭 I형 거더의 플랜지 탄성좌굴에 미치는 영향을 분석 하였다. 유한요소해석결과, 탄성좌굴강도와 좌굴모드는 복부판의 지지조건의 영향 뿐 아니라 플랜지와 복부판의 세장비의 비율에 따라 큰 영향을 받는 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Increasing the strength of structural materials allows their self-weight to be reduced and this, in turn, enables the structures to satisfy esthetic requirements. The yield strength of high-performance steel is almost 480 MPa, which is approximately 50% higher than that of general structural steel. ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 탄성 좌굴 강도를 적절히 평가하기 위해서는 플랜지를 지지하는 복부판에 의한 경계조건을 정확히 고려하여야 한다. 본 연구에서는 Johnson[5]이 제안한 탄성좌굴계수 kc의 적정성을 평가하고, 플랜지와 복부판의 세장비에 따른 탄성 좌굴 강도의 영향을 평가하였다.
  • 전술한 바와 같이 복부판의 횡지지 간격은 플랜지 유효좌굴길이에 영향을 미치므로 이에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 복부판의 횡지지 간격에 대한 플랜지 국부좌굴의 수렴도를 검토하였다. 해석 모델은 플랜지의 폭 500mm, 복부판의 높이 1000mm, 복부판의 두께 10mm, 플랜지 두께는 10-20mm에 대하여 각 해석 모델별 수렴도를 검토하였다.
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 수행하여, 플랜지 탄성 국부 좌굴에 대한 플랜지와 복부판의 세장비의 영향을 평가하였다. 또한, 이를 바탕으로 AISC[2] 설계기준 강도 및 탄성좌굴계수를 평가하였으며, 검토결과를 요약하면 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 이축 대칭 I형 거더에 대한 플랜지 탄성 국부좌굴에 대하여 플랜지와 복부판의 상호작용효과를 유한요소해석결과를 통해 검토하였다. 해석결과로부터 도출된 플랜지 탄성 국부좌굴 강도 및 탄성 좌굴계수 및 좌굴모드 등을 검토하였다.
  • 본 연구에서는 플랜지와 복부판의 영향을 함께 고려하기 위하여, 해석결과로부터 도출된 탄성좌굴계수를 플랜지와 복부판의 세장비의 비(λf/λw)에 대하여 결과를 정리하였다.

가설 설정

  • 4. 플랜지와 복부판의 세장비비(λf/λw)는 플랜지 국부좌굴과 복부판 휨좌굴에 대한 인자로 간주될 수 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고성능강의 단점은? 고성능강의 경우, 재료의 항복이후 거동에서 항복고원이 뚜렷하게 나타나지 않기 때문에, 기성 강재(SM400, 490 등)에 비하여 연성이 다소 불리하다.
비조밀, 세장단면에 대한 적절한 휨 강도평가는 고성능강 I형 거더에 있어서 매우 중요한 이유는? 이러한 점으로 인해 AASHTO[1]나 도로교설계기준[3] 등의 국내외 설계기준에서는 각각 항복강도가 485MPa, 460MPa이상인 고강도강재가 적용된 I형 거더의 휨 설계에 대하여 단면의 소성강도로 평가하지 않고 탄성설계만 가능한 비조밀 단면으로 설계하도록 규정되어 있다. 따라서, 비조밀, 세장단면에 대한 적절한 휨 강도평가는 고성능강 I형 거더에 있어서 매우 중요하다.
고강도강재, 고강도 콘크리트, FRP계열의 복합재료 등 고강도 고성능의 신재료를 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 이유는? 교량 및 건설 분야에서는 구조물의 자중 저감과 우수한 내하력을 동시에 확보를 위하여, 고강도강재, 고강도 콘크리트, FRP계열의 복합재료 등 고강도 고성능의 신재료를 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 우리나라에서는 2000년대에 들어서 HSB800 및 HSA800 등 고성능강종(High performance steel)이 개발되었고, 이를 건축 및 교량분야에 적용하기 위하여 기존 설계기준에 대한 적용성 평가 등의 연구들이 이루어져 왔다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. AASHTO, AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, American Association of State Highway and Transportation Officials, Inc., Washington, D. C., 2014. 

  2. AISC, Specification for structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction, 2010. 

  3. Korean Ministry of Construction and Transportation, Standard Specifications for Highway Bridges, Korea, 2012. 

  4. C. H., Lee, K. H., Han, D. K., Kim, C. H., Park, J. H., Kim, S. E., Lee and T. H., Ha, Local Buckling and Inelastic Behavior of 800 MPa High-Strength Steel Beams, Journal of Korean Society of Steel Construction, vol. 24, no. 4, pp. 479-490, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.7781/kjoss.2012.24.4.479 

  5. D. L., Johnson, An investigation into the interaction of flanges and webs in wide-flange shapes, in: Proccedings 1985 Annual Technical Session, 1985. 

  6. E. Y., Cho and D. K., Shin, Flexural Strength of HSB Steel Girders Due to Inelastic Lateral-Torsional Buckling-Sections with Slender Web, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, vol. 24, no. 2, pp. 217-231, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.7781/kjoss.2012.24.2.217 

  7. J. H., Kim, K. Y., Kim, J. H., Lee, K. S., Kim, Y. J., Kang, Flange Local Buckling(FLB) for Flexural Strength of Plate Girders with High Performance Steel(HSB 800), Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, vol. 26, no. 2, pp. 91-103, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.7781/kjoss.2014.26.2.091 

  8. J. H., Lee, K. S., Lee, J. N., Byun, Y. J., Kang, Characteristics of Elastic Flange Local Buckling of Doubly Symmetric I-girder subjected to bending moment, Conference of Korean Society for Advanced Composite Structures, 2016. 

  9. S. P. Timoshenko, J. M. Gere, Theory of Elastic Stability, Dover Publications, Inc, N.Y., 1961. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트