• 제목/요약/키워드: Buckling strength

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모서리 곡률이 존재하는 상자형 단면 기둥의 좌굴 (Buckling Strength of Box-Shape Column with Corner Rounding)

  • 한금호;한택희;김기언;강영종
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.325-331
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    • 2004
  • Generally, the buckling of thin-walled structures has studied for rectangular sections or circular sections. Rectangular sections have small stiffness and circular sections have large stiffness when they are compared with rectangular sections for local buckling. But both of them have similar stiffness to column buckling. Therefore in this paper, we are going to analyze the local buckling for the box section with rounded comer and compare with rectangular section. Also we confirm that the rounded comer section has larger local buckling strength than rectangular section.

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고장력(SM570)강재의 압축재 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of High Tensile Strength Steel(SM570) Plates in Compression Members)

  • 임성우;고상기;장인화
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.223-232
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    • 2001
  • 본 연구에서는 높은 축력을 받는 기둥재에 사용 가능성이 큰 고장력 용접구조용 압연강재인 SM570의 압축좌굴내력을 평가하기 위해서 중심압축실험을 실시하였다. 단 주압축 실험결과 강구조 계산규준이 정하고 있는 판폭두께비의 제한치를 만족시키는 기둥부재의 최대내력은 국부좌굴에 의해 결정되며, 판폭두께비의 제한치를 만족시키지는 못하는 경우에는 최대내력이 도달하기 전에 국부좌굴에 의해서 급격히 저하하였다. 또한 압축 좌굴내력이 SM570 강재의 설계기준값인 $4.1tonf/cm^2$보다 높게 나타났다.

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항복강도에 따른 선체판의 탄소성거동에 관한 연구 (A Study on the Elasto-Plasticity Behaviour According to the Yield Strength of a Ship's Plate)

  • 고재용;박주신
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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    • pp.27-31
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    • 2003
  • 최근 박판두재인 고장력강이 구조물에 폭넓게 사용됨으로서 좌굴이 발생하기 쉽다. 특히 고장력강을 사용하는 선체구조물에서는 좌굴은 중요한 설계기준이 되고 있다. 따라서 좌굴발생 후 거동을 정확하게 파악하는 것은 선체구조의 안정성에 중요하다. 본 연구에서는 선체의 대표적인 구조물인 판을 대상으로 각 선급 룰에서 좌굴강도식의 기준으로 삼고 있는 단순지지조건에서의 여러 가지 항복강도에 따라 압축하중을 받는 박판구조물의 초기좌굴 후 거동과 2차좌굴 후 거동에 대해서 규명하였다. 해석방법으로는 범용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였고 2차좌굴과 같은 복잡한 비선형거동을 해석하기 위하여 호장증분법(Arc-length method)을 사용하였다.

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면적비와 위치변화가 점용접된 두 사각평판의 좌굴응력에 미치는 영향 (The Effect of the Area Ratio and Change of Location on the Buckling Stress of Two Rectangular Plates Spot-welded)

  • 한근조;안성찬;심재준;이현철;장활수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.54-59
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    • 2001
  • The stability of a thin plate structure is very crucial problem which results buckling. Because the buckling strength of thin plates is lower than the yield strength of the material, reinforcement plate must be used to increase the buckling strength. And, in this case, spot welding is commonly used, however, the spot welded joints are practically designed by experimental decisions, so it is Inefficient and has the risks of buckling demolition. In this study, two parameters, such as the area ratio and the distance ratio of spot welding which have influence on the buckling strength, should be chosen. Under compressive and shearing load, the effect of two parameters on the critical stress is discussed.

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대칭 하중을 받는 포물선 아치 리브의 탄성 면내 좌굴 강도 (In-plane elastic buckling strength of parabolic arch ribs subjected symmetrical loading)

  • 문지호;윤기용;김성훈;이학은
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권2호통권75호
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    • pp.161-171
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    • 2005
  • 대칭 하중을 받는 아치 리브의 경우 면내 강성이 가해지는 하중에 비하여 작은 경우 예기치 않게 면내 방향으로 좌굴이 발생하게 된다. 아치 리브의 종국 면내 좌굴 강도는 재료의 비탄성이 고려되어야 한다. 하지만 탄성 면내 좌굴 강도는 세장비가 큰 경우에는 재료의 탄성 범위에서 좌굴이 발생하기도 하며, 세장비가 작은 경우에도 아치의 지간이나 라이즈, 단면의 개략적인 형태를 결정하는 초기 설계에 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 아치 교량의 설계에 자주 이용되는 대칭 하중을 받는 포물선 아치 리브의 형상에 관하여 비선형 유한 요소 해석을 사용하여 탄성 면내 좌굴 강도에 대하여 연구를 수행 하였다. 연구 결과 기존의 탄성 좌굴 이론에서는 휨강성과 탄성 좌굴 강도는 비례하지만, 비선형 해석 결과 아치 단면의 세장비가 작을 경우 휨강성과 아치의 탄성 좌굴 강도가 비선형적인 관계를 보이는 것을 밝혔다.

Shear strength of steel beams with trapezoidal corrugated webs using regression analysis

  • Barakat, Samer;Mansouri, Ahmad Al;Altoubat, Salah
    • Steel and Composite Structures
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    • 제18권3호
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    • pp.757-773
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    • 2015
  • This work attempts to implement multiple regression analysis (MRA) for modeling and predicting the shear buckling strength of a steel beam with corrugated web. It was recognized from theoretical and experimental results that the shear buckling strength of a steel beam with corrugated web is complicated and affected by several parameters. A model that predicts the shear strength of a steel beam with corrugated web with reasonable accuracy was sought. To that end, a total of 93 experimental data points were collected from different sources. Then mathematical models for the key response parameter (shear buckling strength of a steel beam with corrugated web) were established via MRA in terms of different input geometric, loading and materials parameters. Results indicate that, with a minimal processing of data, MRA could accurately predict the shear buckling strength of a steel beam with corrugated web within a 95% confidence interval, having an $R^2$ value of 0.93 and passing the F- and t-tests.

Thermal post-buckling analysis of porous functionally graded pipes with initial geometric imperfection

  • Xu, Jia-Qin;She, Gui-Lin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권3호
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    • pp.329-337
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    • 2022
  • In this paper, the thermal post-buckling characteristics of functionally graded (FG) pipes with initial geometric imperfection are studied. Considering the influence of initial geometric defects, temperature and geometric nonlinearity, Euler-Lagrange principle is used to derive the nonlinear governing equations of the FG pipes. Considering three different boundary conditions, the two-step perturbation method is used to solve the nonlinear governing equations, and the expressions of thermal post-buckling responses are also obtained. Finally, the correctness of this paper is verified by numerical analyses, and the effects of initial geometric defects, functional graded index, elastic foundation, porosity, thickness of pipe and boundary conditions on thermal post-buckling response are analyzed. It is found that, bifurcation buckling exists for the pipes without initial geometric imperfection. In contrast, there is no bifurcation buckling phenomenon for the pipes with initial geometric imperfection. Meanwhile, the elastic stiffness can significantly improve thermal post-buckling load and thermal post-buckling strength. The larger the porosity, the greater the thermal buckling load and the thermal buckling strength.

Strength buckling predictions of cold-formed steel built-up columns

  • Megnounif, A.;Djafour, M.;Belarbi, A.;Kerdal, D.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제28권4호
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    • pp.443-460
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    • 2008
  • The aim of this paper is to propose a design procedure for predicting the buckling strength of built-up, cold-formed steel columns based on the two well known methods; the effective width method and the Direct Strength Method. Several design approaches, based on different elastic buckling solutions, were considered in this investigation. Traditional hand methods, without interaction effects between the different modes, and a new numerical spline finite strip method were used to predict the buckling stresses. All of the proposed methods were compared with experimental data on plain and lipped, built-up columns. Results have shown that the effective width approaches are more accurate than the Direct Strength Method. However, both methods can be investigated using more experimental data to assess a practical design method for built-up columns.

고정지점 포물선 아치의 면내 좌굴강도 (In-plane buckling strength of fixed parabolic arch)

  • 문지호;윤기용;조영래;이학은
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.301-310
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    • 2006
  • 면외로 적절히 구속되어 있는 아치의 극한강도는 소성 휨모멘트와 면내 연구는 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 면내 좌굴 거동과 강도에 관한 연구를 수행하고, 압축력과 휨모멘트를 받는 고정지점 포물선 아치로 연구를 확장하였다. 본 연구 결과 한계 세장비를 제안하여 아치의 좌굴 모드를 구분하는 방법을 제안하였으며, 직선기둥의 좌굴곡선을 이용하여 압축력을 받는 고정지점 포물선 아치의 극한하중을 평가하였다. 마지막으로 직선 부재의 보-기둥 연성식을 수정하여 고정지점을 갖는 포물선 아치에 적용하였다.

Numerical investigation of buckling strength of longitudinally stiffened web of plate girders subjected to bending

  • Kim, Hee Soon;Park, Yong Myung;Kim, Byung Jun;Kim, Kyungsik
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제65권2호
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    • pp.141-154
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    • 2018
  • In this study, the bend-buckling strength of the web in longitudinally stiffened plate girder was numerically investigated. The buckling strength of the reinforced web was evaluated through an eigenvalue analysis of the hypothetical model, in which the top and bottom junctions of the web to the flanges were assumed as simple support conditions. Major parameters in the analysis include asymmetrical cross-sectional property, aspect ratio of the web, stiffener locations, and bending rigidity of the stiffeners. The numerical results showed that current AASHTO LRFD specifications (2014) provides the buckling strength from considerably safe side to slightly unsafe side depending on the location of the stiffeners. A modified equation for buckling coefficients was proposed to solve the shortcomings. The bending rigidity requirements of longitudinal stiffeners stipulated in AASHTO were also investigated. It is desirable to increase the rigidity of the stiffeners when the aspect ratio is less than 1.0.