• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.738-740
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• 2012

최근 변단면 거더의 경제성을 고려하여 장경간 거더 교량과 강골조 구조물에 변단면보의 사용이 증가하고 있으며, 고강도 강의 등장으로 인해 변단면보의 정확한 좌굴 강도의 평가가 매우 중요시 되고 있다. 본 논문에서는 기존에 연구된 탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 관한 연구를 바탕으로하여 별로 비탄성 구간에 비지지 길이가 존재하는 일축대칭 I형 변단면보의 횡-비틀림 좌굴 강도 해석을 실시하였다. 해석에는 유한요소해석프로그램인 ABAQUS(2007)가 사용되었으며, MINITAB(2006)을 이용하여 간편한 설계식을 제안하고 있다. 일단 계단식 단면을 가지는 보에 대하여 고려하였으며, 플랜지 길이 방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형 보를 나타내었다. 집중 하중을 적용시켰으며 비선형 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형과 재료비선형을 고려하였다. 본 연구 결과에서 제안된 식은 향후 다양한 하중이 작용하는 비탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 대한 연구에 많은 도움이 될 것이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.6A
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• pp.581-590
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• 2010

This study introduces a layered sectional analysis for a PSC girder with a vaiable cross section and curved tendons. To consider the shear equilibrium at a concrete layer with curved tendons, the shear stress distribution has been computed at each section. In addition, to improve the convergence to the solution, a system identification technique is newly adopted in the solution process for strain computation. To examine the feasibility of the proposed approach, a static load test has been conducted for a full scale PSC girder with variable cross section. The prediction shows a good agreement with experiment. It is seen that a uniform cross section has the same moment capacity with a variable cross section while the variable cross section has more shear capacity than the uniform cross section. It is also noted that the maximum displacement of a variable cross section is a little smaller than a uniform cross section.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.23 no.3
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• pp.357-365
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• 2011

The current trends in steel construction intend to use tapered sections to minimize as much as possible the use of excess material. This can be done by choosing the cross-sections to be as economical as possible, leaving the classical approach of using prismatic members. In addition, it is important to predict the buckling behavior of tapered member with large depth-to-thickness ratio in order to prevent the collapse of PEB system subjected to overloads. An experimental investigation of buckling behavior of tapered beam was presented. The primary test parameter was depth-to-thickness ratio and taper ratio. Using initial stiffness and load-carrying capacity proposed by current provision, the simple plastic hinge method using modified Yoda's model and finite element analysis, the prediction of a moment-rotation curve of linearly tapered member was presented. Moreover, comparisons between analytical and experimental data for moment-rotation curves were accomplished.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.41 no.5
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• pp.112-122
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• 1999

이 논문은 일정체적을 갖는 양단고정 변단면 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동에 관한 연구이다. 기둥의 변단면으로는 직선형, 포물선형, 정현의 선형을 갖는세 가지 변단면을 채택하였다. Bernoulli-Euler 보 이론을 이용하여 압축하중이 작용하여 좌굴된 기둥이 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 유도된 미분방정식을 Runge-Kutta 법과 REgula-Falsi법을 이용하여 수치해석하였다. 수치해석의 결과로 좌굴하중, 좌굴기둥의 평형경로 및 정확탄성곡선을 산출하였다. 또한 좌굴하중-단면비 곡선으로부터 최강기둥의 좌굴하중과 단면비를 산출하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2008.11a
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• pp.101-104
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• 2008

일반적으로 연속경간을 가지는 강합성 I-형강 교량에 있어서 내부 지점 부근에서 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하므로, 이에 경제적인 단면 활용을 위하여 변단면을 적용하여 휨강도를 증가시킨다. 본 연구에서는 기존 강도계산식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 변단면 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 유한요소해석프로그램 ABAQUS(2007)를 이용하여 산정하고, 간편한 설계식을 제안하고 있다. 지간 한쪽 끝에 계단식 단면변화를 가지는 보에 대해서 고려하였으며, 플랜지 길이방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형보를 나타내었다. 해석에 사용된 단면매개변수는 36가지 조합이며, 비탄성 횡-비틀림 거동을 고려하기위하여 잔류응력 및 초기결함을 고려한 비선형해석을 실시하였는데, Pi(1995)등이 고려한 잔류응력의 형상과 국내 I형강 표준 치수 허용치에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기제작오차로 고려하였다. 해석모델의 양쪽 끝단에는 모멘트하중을 재하하였다. 개발 제한된 식은 선형 모멘트 하중이 작용할 때 적용가능한 식으로 경제적이고 합리적인 설계에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3A
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• pp.533-538
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• 2006

This study deals with the static and dynamic stability analyses of simple tapered columns with constant volume. The crosssections of column taper are the regular polygons whose depths are varied with the parabolic functional fashion. The hingedhinged end constraint is chosen as the boundary condition of the column. The non-dimensional ordinary differential equation governing free vibrations of such column subjected to an axial load is derived and solved numerically. From numerical results, the relationships between natural frequencies and section ratios are obtained, from which the configurations of dynamic optimal shapes of columns and the strongest columns are extracted.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.7 no.4
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• pp.109-120
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• 2003

The state-of-art of curved box girder bridge with cross section design has advanced in various area. In these days, several analytical techniques for behaviors of curved box girder bridges cross section are available to engineers. The transfer matrix method is extensively used for the structural analysis because its merit in the theoretical background and applicability. The technique is attractive for implementation on a numerical solution by means of a computer program coded in Fortran language with a few elements. To demonstrate this fact, it gives good results which compare well with finite element method. Therefore, this paper proposed the static analysis method of curved box bridge with cross section by transfer matrix method based on pure-torsional theory and the optimal span ratio/variable cross section ratio of 3 span continuous curved box girder bridge.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.155-164
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• 1998

이 논문은 변단면을 고려한 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 진동시 곡선보 요소에 작용하는 합응력과 관성력의 동적평형방정식을 이용하여 변단면 원호형 수평 곡선보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식을 원형 단면을 갖는 선형변변단면에 적용하여 고유진동수, 진동형 및 합응력을 산출하였다. 수치 해석예에서는 양단고정 및 양단회전 곡선보를 채택하였으며, 수치해석 결과로서 고유진동수와 단면비, 세장비 및 중심각 사이의 관계를 그림에 나타내었다. 또한 실험실 규모의 실험을 통하여 본 연구결과의 타당성을 보였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.1A
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• pp.53-60
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• 2009

This paper deals with the geometrical nonlinear analyses of post-buckled columns with variable cross-section. The objective columns having variable cross-section of the width, depth and square tapers are supported by both hinged ends. By using the Bernoulli-Euler beam theory, differential equations governing the elastica of post-buckled column and their boundary conditions are derived. The solution methods of these differential equations which have two unknown parameters are developed. As the numerical results, equilibrium paths, elasticas and stress resultants of the post-buckled columns are presented. Laboratory scaled experiments were conducted for validating the theories developed in this study.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.18 no.3
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• pp.321-329
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• 2006

The use of tapered structural members was first proposed by Ami rikian for the economical use of materials.Generaly, tapered members are used in single-story structures with one or more bays and in cantilevered sections of ate architectural representation. If only focused on the section performance, however, the width-to-thickness ratio or t apered ratio can exced regulations. Such a case requires a study on the behavior of tapered members. To investigate the plastic and local buckling behavior of web-tapered beams, seven steel beams were the tapered ratio and the width-to-thicknes ratio. The results of maximum strength, strength deterioration, and stiffnes deterioration were compared.