선각거더의 최종강도 간이계산식

A Simple Formula for Ultimate Strength Prediction of Hull Girders

본 논문의 목적은 종굽힘모멘트를 받는 선각거더의 최종강도를 계산하는 간이식을 도출하는 것이다. 먼저 기 제안된바 있는 계산식들을 조사 분석하였으며, 지금까지의 계산식 도출방법을 크게 해석적 방법, 경험적 방법 및 선형근사법의 3종류로 분류하였다. 선각거더는 종굽힘모멘트의 증가와 함께 압축플랜지의 붕괴와 인장플랜지의 항복에 의해 전체적으로 최종강도에 도달한다고 알려져 있다. 이때 선측부도 압축플랜지 부근에서는 붕괴하며, 인장플랜지 부근에서는 항복상태에 도달해 있는 경우가 많다. 그러나, 중립축부근에서는 여전히 탄성상태에 남아있는 것이 보통이다. 이같은 사실을 근거로 선각 횡단면에 걸쳐 적절한 응력분포를 가정하였으며, 이것으로부터 최종강도 계산식을 해석적인 방법으로 도출하였다. 본 계산식의 정도는 기존의 모형실험 및 수치해석결과와 비교하여 검증하였다.

The aim of this study is to derive a simple formula for predicting ultimate strength of hull girders under vertical bending moment. The existing formulas have been reviewed and classified into analytical approach, empirical approach and linear approximate approach. It is known that the ship hull will reach the ultimate limit state if both collapse of the compression flange and yielding of the tension flange occur. Side shells in the vicinity of the compression and tension flanges will often fail also, but the material around the final neutral axis will remain in the elastic state. Based on this observation, a credible distribution of longitudinal stresses around the hull section at the overall collapse state is assumed, and an explicit analytical formula is derived. The accuracy of the formula has been verified by a comparison of the experimental and the numerical results.