In-plane Inelastic Buckling Strength of Parabolic Arch Ribs Subjected Distributed Loading Along the Axis

아치 리브를 따라 작용하는 등분포 하중을 받는 포물선 아치 리브의 비탄성 면내좌굴 강도

Parabolic arch ribs are widely used in practical. In case of circular arch ribs. Inelastic in-plane buckling behaviors were investigated by Trahair(1996). Recently Yong-lin Pi & Bradford(2004) investigated about in-plane design equation for circular arch ribs. In $1970{\sim}1980$. In-plane buckling strength about parabolic arch ribs were studied by some japan researchers (Sinke, Kuranishi). Study results of Sinke & kuranishi are only valid for rise-span ratio $0.1{\sim}0.2$. In this paper. The researchers investigated about in-plane inelastic buckling behaviors of parabolic arch ribs having rise-span ratio from 0.1 to 0.4. From the results. When the rise-span ratio increase, flexural moments increase and influence of axial force to in-plane buckling strength decrease. Finally, buckling curves for parabolic arch ribs subjected distributed loading along the axis were suggested.

포물선 아치 리브는 원형 아치 리브와 더불어 실무에 폭넓게 적용되고 있는 아치 형상이다. 원형 아치 리브의 비탄성 면내 거동에 관한 연구는 1990년대 Trahair(1996)를 중심으로 연구가 진행되었으며, Yong-Lin Pi와 Bradford(2004)에 의하여 최근까지 연구가 활발히 진행 되고 있다. 포물선 아치 리브의 비탄성 면내 거동에 관한 연구는 일본의 연구자(Sinke, Kuranishi)을 중심으로 1970년대 후반부터 1980년대 초반에 이르기까지 많은 연구가 진행되었다. 이러한 포물선 아치 리브에 관한 일본에서의 연구는 대부분 라이즈비가 $0.1{\sim}0.2$에 국한 되어있다. 본 연구에서는 비탄성 유한요소해석을 이용하여 라이즈비가 0.1에서 0.4에 이르는 박스형태의 단면을 갖는 포물선 아치 리브의 면내 거동에 관하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 라이즈비가 증가할수록 아치 단면에 휨모멘트가 증가하였으며, 압축력이 수직 등분포 하중을 받는 포물선 아치 리브의 면내 좌굴 안정성에 미치는 영향은 감소하였다. 마지막으로 본 연구에서는 아치 리브를 따라 작용하는 수직등분포 하중을 받는 포물선 아치의 좌굴 곡선을 제안하였다.