• 제목/요약/키워드: Buckling strength equation

검색결과 76건 처리시간 0.039초

균일모멘트가 작용하는 일축대칭 I형 양단 스텝보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴에 관한 해석적 연구 (A Numerical Study on Inelastic lateral Torsional Buckling Strength of Doubly Stepped and Singly Symmetric I-Beam Subjected to Uniform Moment)

  • 박이슬;박종섭
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제14권7호
    • /
    • pp.3495-3501
    • /
    • 2013
  • 연속경간을 가지는 I형강 교량은 내부 지점 부근에 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하게 된다. 따라서 경제적인 단면 활용을 위하여 내부지점부위의 상부 및 하부 플랜지에 플레이트를 보강한 변단면을 사용하고 있다. 본 논문에서는 기존 탄성 횡-비틀림 좌굴식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 일축대칭 I형 양단 스텝보의 횡-비틀림 좌굴강도 해석을 실시하였다. 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS가 사용되었으며, 회귀분석프로그램을 활용하여 간편 설계식을 제안하였다. 양단 스텝보에 순수휨이 작용할 때를 고려하였으며, 비선형 해석을 위해 잔류응력 및 초기변형을 고려하였다. 본 연구를 통하여 개발 제안된 식은 일축대칭 스텝보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴 강도에 널리 사용될 수 있으며 유사연구에 크게 기여할 것이다.

개구부 형상을 고려한 철근콘크리트 벽체의 설계식 제안 (Design Equation of Reinforced Concrete Walls for Opening Configurations)

  • 이동준;오순택
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.131-137
    • /
    • 2010
  • 개구부의 여러가지 형상을 고려한 축하중에 대한 철근 콘크리트 벽체의 극한 강도를 연구하기 위하여 12개의 1/3축소벽체 실험을 수행하고 분석하였다. 벽체실험은 기존의 설계식을 수정하기 위하여 구성되었다. 유효좌굴길이가 고려된 실험결과를 이용하여 새로운 실험식이 산출되었다. 이 새로운 설계식은 기존의 실험설계식과 비교하여 제안한다.

Moment Gradient Factor for Lateral Torsional Buckling Strength of Monosymmetric Stepped I-beam Subjected to Uniform Moment

  • Gelera, Kathleen Mae;Park, Jong-Sup
    • 한국방재학회 논문집
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.7-13
    • /
    • 2010
  • 단순보 끝단의 단면을 증가시키는 일단과 양단 계단식 단면 변화 I형보는 경제적인 단면활용과 제작의 편의성으로 인하여 교량제작에 널리 사용되고 있다. 본 연구는 균일 모멘트를 받는 일축대칭 I형 스텝보의 횡-비틀림 좌굴 강도에 관한 연구이다. 유한요소해석이 본 연구에 활용되었으며, 해석매개변수로는 단면변화 길이 비율, 플랜지두께 변화 비율과 플랜지폭 변화 비율 및 다양한 일축대칭비율이 고려되었다. 해석결과를 토대로 제안된 설계강도식은 대부분의 경우에 안전측의 값을 나타내고 있으며, 향후 다양한 하중조건을 고려한 설계식 개발에 활용될 수 있을 것이다.

탄소섬유쉬트로 보강한 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 휨내력식 (Flexural Strength Design Equation of Concrete Filled Steel Tube(CFT) Column Reinforced by Carbon Fiber Sheet)

  • 박재우;홍영균;홍기섭
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.29-36
    • /
    • 2008
  • TR-CFT(Transversely Reinforced Concrete Filled Steel Tube) 기둥은 CFT 기둥의 국부좌굴부위를 탄소섬유쉬트로 보강을 하여 국부좌굴을 방지하거나 지연시키는 기둥부재이다. 본 연구에서는TR-CFT 기둥의 휨내력 산정을 위한 설계식을 제안하였다. CFT 기둥의 ACI 설계식은 강관내부에 발생하는 콘크리트의 구속효과를 고려하지 않아 저평가 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 구속효과를 고려한 콘크리트의 응력-변형률 곡선를 이용하여 CFT 기둥과 TR-CFT 기둥의 휨내력 산정식을 제안했으며 해석에 의한 예측 값들은 실험값과 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

면내 조합하중과 횡압을 받는 선박 이중판의 강도 평가 (Strength Evaluation of a Doubler Plate of Ship Structure subjected to the In-plane Combined Load and Lateral Pressure Load)

  • 함주혁
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제40권6호
    • /
    • pp.37-48
    • /
    • 2003
  • A study for the structural strength evaluation of doubler plates subjected to the in-plane combined load and lateral pressure load has been performed through a systematic evaluation process. In order to properly estimate the static strength of doubler plate, elasto-plastic large deflection analysis is introduced including the contact effect between main plate and doubler. The characteristics of stiffness and strength variation are discussed based on the analysis results. Also, in order to compare the doubler structure with the original strength of main plate without doubler, a simple formula for the evaluation of the equivalent flat plate thickness is derived based on the additional series analysis of fiat plate structure. Using this derived equation, the thickness change of a equivalent flat plate is analyzed according to the variation of various design parameters of doubler plate and some design guides are suggested In order to maintain the original strength of main plate without doubler reinforcement. Finally, correlation between derived equivalent plate thickness formula and the developed buckling strength formulas for intact plates by author et al. is discovered and these relations are formulated for the future development of simple strength evaluation formula of doubler plate structure.

면내 선형분포하중을 받는 수평보강재가 설치된 직교이방성판의 좌굴강도 (Buckling Strength of Orthotropic Rectangular Plate with a Longitudinal Stiffener under In-plane Linearly Distributed Loads)

  • 정재호;윤순종;조선규
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제10권3호통권36호
    • /
    • pp.393-406
    • /
    • 1998
  • 본 연구는 수평보강된 직교이방성판의 좌굴거동에 관한 것으로서 면내 선형분포하중을 받는 수평보강된 직교이방성판의 좌굴해석식을 Rayleigh-Ritz법을 사용하여 유도하였으며 보강재의 위치에 따른 좌굴응력의 상한치를 Lagrangian multiplier법을 사용하여 결정하였다. 판의 네 변은 단순지지되어 있다고 가정하였으며, 보강재는 보요소로 간주하였다. 유도된 식을 사용하여 보강재와 판의 폭비와 보강재의 위치를 변화시켜가며 좌굴해석을 수행한 결과 면내 선형분포하중을 받는 네 변이 단순지지된 수평보강된 직교이방성판의 효과적인 보강재의 설치 위치는 판의 좌굴응력의 상한치가 최대가 되는 위치임을 알 수 있었다.

  • PDF

직교이방성판의 좌굴강도를 구하기 위한 근사식의 개발 (Approximate Solution for Finding the Buckling Strength of Orthotropic Rectangular Plates)

  • J. H. Jung;S. J. Yoon;S. K. You
    • Composites Research
    • /
    • 제16권5호
    • /
    • pp.28-38
    • /
    • 2003
  • 본 연구는 면내 선형분포하중이 작용하는 직교이방성판의 좌굴거동에 관한 것으로서, 하중이 재하된 두 변은 단순지지되어 있으며 하중이 재하되지 않은 두 변은 회전에 대해 탄성구속된 경계조건을 포함하여 다양한 경계조건을 갖는 직교이방성판의 좌굴해석식을 정밀해법을 사용하여 유도하였다. 좌굴해석 수행 결과를 사용하여 하중이 재하되지 않은 두 변이 특정 경계조건인 경우를 포함하여 회전에 대해 탄성구속된 판의 좌굴해석을 위한 근사식을 판의 형상비와 탄성구속 정도를 나타내는 계수 및 재료의 성질의 함수로 제시하였다. 제시된 근사식을 사용할 경우 재료의 성질과 판의 형상비 및 하중이 재하되지 않은 변의 탄성구속정도를 알면 단순계산으로 직교이방성판의 좌굴해석을 수행할 수 있도록 하였다. 여러 가지 직교이방성 재료에 대해 근사식에 의한 해석결과와 정밀해법에 의한 해석결과를 비교한 결과 1.5% 미만의 차를 나타냈었다.

Nonlinear numerical analysis and proposed equation for axial loading capacity of concrete filled steel tube column with initial imperfection

  • Ahmad, Haseeb;Fahad, Muhammad;Aslam, Muhammad
    • Structural Monitoring and Maintenance
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.81-105
    • /
    • 2022
  • The use of concrete filled steel tube (CFST) column is widely accepted due to its property of high axial load carrying capacity, more ductility and more resistant to earthquake specially using in bridges and high-rise buildings. The initial imperfection (δ) that produces during casting or fixing causes the reduction in load carrying capacity, this is the reason, experimental capacity is always less then theoretical one. In this research, the effect of δ on load carrying capacity and behavior of concrete filled steel tube (CFST) column have been investigated by numerically simulation of large number of models with different δ and other geometric parameters that include length (L), width (B), steel tube thickness (t), f'c and fy. Finite element analysis software ANSYS v18 is used to develop model of SCFST column to evaluate strength capacity, buckling and failure pattern of member which is applied during experimental study under cyclic axial loading. After validation of results, 42 models with different parameters are evaluated to develop empirical equation predicting axial load carrying capacity for different value of δ. Results indicate that empirical equation shows the 0 to 9% error for finite element analysis Forty-two models in comparison with ANSYS results, respectively. Empirical equation can be used for predicting the axial capacity of early estimating the axial capacity of SCFT column including 𝛿.

최종강도 경험식을 이용한 복합재 원통구조의 최적적층 설계 (Optimal Lamination Design of Composite Cylinders using an Empirical Ultimate Pressure Load Formula)

  • 조윤식;백점기
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제56권4호
    • /
    • pp.316-326
    • /
    • 2019
  • In this paper, a methodology is presented for determining the optimal lamination of composite cylindrical structures subject to hydrostatic pressure. The strength criterion in association with the process of optimal design is the buckling collapse of composite cylinders under hydrostatic pressure loads. An empirical formula expressed in the form of the Merchant-Rankine equation is used to calculate the ultimate strength of filament-wound composite cylinders where genetic algorithm is applied for determining the optimized stacking sequences. It is shown that the optimized lamination provides improved collapse pressure loads. It is concluded that the developed method would be useful for the optimal lamination design of composite cylindrical structures.

건조선 통계자료를 이용한 선박 판부재의 최종강도 간이추정 (Simplified Estimation of the Ultimate Strength of Ship Panels using Statistical Data of Actual Ships)

  • 김외현;함주혁;김을년
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제30권4호
    • /
    • pp.127-135
    • /
    • 1993
  • 정확성과 단순성의 균형을 유지하면서 선박의 강도평가에 쉽게 적용할 수 있는 평판의 최종강도 간이추정식들을 도출하였다. 당 조선소의 건조선들 중 유조선과 산적화물선에 대한 선저부와 상갑판의 최종강도에 관련된 기하학적 변수들의 통계자료를 분석하여 구조특성을 살펴보고, 강도에 영향을 미치는 주요인수를 중심으로 하여 나머지 영향인자들을 확률분포에 따라 가중시켜 선종별로 평판의 최종강도 추정식을 제시하였다. 또한 저자들에[3-5] 의해 이미 제시된 새로운 좌굴평가식을 바탕으로 좌굴후거동에서 판의 중앙단부의 항복조건을 결부시켜 또하나의 최종강도 추정식을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 간이식의 정확도를 실험식과 기존의 식[6, 7, 9]들과 비교 확인하였다.

  • PDF