Abstract
In AASHTO LRFD (2007), a compact section is defined as a section in which no premature failure caused by local buckling of web and flange plate or later buckling occurs before the section reaches the plastic moment, Mp. The current AASHTO LRFD (2007) provides the compact section requirement by limiting the web slenderness only for webs without longitudinal stiffeners. The role of longitudinal stiffener is to increase the web buckling strength caused flexure. Although a web does not satisfy the compactness requirement without longitudinal stiffeners, the web buckling can be prevented by use of valid longitudinal stiffeners. Therefore, the web may be able to reach the plastic moment. However, the reason why a longitudinal stiffener may not be used to satisfy compactness requirement is not cleary explained in AASHTO LRFD (2007). In this study, the buckling and ultimate strength behaviors of stiffened webs subjected to bending are investigated through the linear buckling and nonlinear finite element analysis. It is found that steel plate girders having webs that do not satisfy the compactness requirement are able to reach the plastic moment if the longitudinal stiffeners have sufficient rigidities and are properly located. From a nonlinear regression analysis of the results, a new compactness requirement is suggested for webs stiffened with one longitudinal stiffener.
하중-저항계수 설계법에서 조밀단면은 휨모멘트에 의하여 특정단면이 소성모멘트에 도달하기 전에 복부판과 플랜지에 국부좌굴 및 거더의 횡비틈좌굴이 발생하지 않는 단면으로 정의하고 있다. AASHTO LRFD(2007)에서는 수평보강재를 갖지 않는 단면에 관해서만 조밀단면을 만족하는 복부판의 세장비 규정을 제시하고 있다. 복부판에 설치하는 수평보강재의 역할은 휨 좌굴강도를 증가시키는 것이다. 비록 비보강된 복부판이 조밀단면의 기준을 만족하지 못한다고 할지라도, 적당한 수평보강재를 설치한다면 복부판의 좌굴을 방지할 수 있을 것이다. 그러므로 복부판은 소성모멘트에 도달할 수 있을 것이다. 그러나 AASHTO LRFD(2007)에서는 수평보강재를 설치한 복부판이 조밀단면을 만족하지 못하는 이유에 관하여 분명하게 설명하고 있지 않다. 본 연구에서는 수평보강재를 설치한 복부판에서의 휨에 의한 좌굴과 극한강도거동을 선형과 비선형 유한요소법을 통하여 검토하였다. 비록 조밀단면의 세장비를 만족하지 못하는 복부판이라고 할지라도, 충분한 강성과 적절한 위치에 수평보강재로 보강하면 소성모멘트에 도달할 수 있다는 것을 알아냈다. 비선형해석의 분석을 통해 수평보강재를 갖는 복부판의 조밀단면을 만족하는 새로운 세장비 조건식을 제안하였다.
