• 제목/요약/키워드: Compression Force

검색결과 653건 처리시간 0.026초

강 압축 부재의 잔류응력에 따른 기둥강도곡선의 비탄성영역에 대한 해석적 고찰 (An Analytical Review on the Inelastic Region of Column Strength Curve Associated with Residual Stress of Steel Member under Axial Force)

  • 시상광
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.161-168
    • /
    • 2018
  • 이 연구는 CRC기둥강도곡선의 비탄성영역에 대한 해석적 고찰이다. CRC기둥강도곡선의 비탄성영역은 최대 잔류응력 크기 $0.5{\sigma}_y$와 Bleich이론을 기초로 하고 있다. 이는 실제로 알려진 최대 압축 잔류응력의 크기가 $0.3{\sigma}_y$인 경우 보다 다소 보수적이다. 본 연구는 열압연강재의 최대 압축 잔류응력의 크기를 $0.3{\sigma}_y$으로 고려하여 그에 따른 기둥강도곡선과 접선탄성계수 Et를 제안하고 이를 CRC에서 제안하고 있는 값들과 각각 비교 고찰한다. 축 압축력을 받는 비탄성 기둥의 응력은 기둥에 작용하는 하중이 좌굴을 일으키기 전에 재료의 비례한도를 넘어 항복점에 도달할 것이다. 따라서 점차적인 단면의 항복 상태에 따른 기둥강도곡선을 검토할 필요가 있다. 본 연구는 최대 압축 잔류응력 ${\sigma}_r=0.5{\sigma}_y$을 사용하여 재료의 항복에 따른 임계하중 곡선식을 유도하고 이를 CRC기둥강도곡선과 비교 고찰한다.

확폭플랜지를 갖는 U형 프리스트레스 거더의 유사정적거동 (Pseudo-Static Behaviors of U-shaped PSC Girder with Wide Flanges)

  • 이인규;이주범;김이현;박주남;곽종원
    • 한국철도학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.993-999
    • /
    • 2008
  • 인구밀집지역인 도심부나 주거지역 인근에서 이루어지는 철도교량 신축에 있어서 급속시공은 매우 의미가 있다. 이러한 신속한 시공과 더불어 교량 거더의 형고의 유동적 조절도 중요하다. 기존 I형 거더는 단면에서 수직방향으로 중립축으로부터 떨어진 모멘트 팔 길이와 긴장력을 이용한 평형을 근간으로 하는 까닭에 형고 조절에 있어 다소 어려움이 있었다. 이에 기존 단일 박스거더의 축소형인 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 보는 긴장력 조절과 콘크리트 압축강도에 따라 경간길이 및 형고 변화가 상대적으로 I형보에 비해 용이하다. 확폭플랜지를 갖는 U형 프리캐스트 거더의 철도교 적용성을 확인하기 위해 지간 30m, 형고 1.7m, 폭 3.63m의 실물크기 거더를 제작하였고 하중재하/변위재하를 이용하여 총 6,200kN의 하중을 유사정적으로 가력하였다. 실험은 4점재하시험으로 하중-변위곡선, 하중-변형율을 이용하여 휨성능을 기본적으로 확인하였고 1차 하중제거와 재재하를 통해 긴장재의 역할을 확인 하였다. 유사정적거동을 본질적으로 확인하기 위해 쉘요소를 이용한 3차원 재료비선형해석을 통하여 실험결과와 평행하게 비교하였다. 콘크리트의 비선형성은 손상-소성모델(Lee & Fenves,1998)을 이용하여 콘크리트 인장/압축 소성연화거동, 인장강화거동을 묘사하였다. 실제 균열패턴과 해석 손상패턴을 비교검토 하였고 하중-변위, 단면에 따른 하중-변형율 관계를 실제 실험결과와 비교검토 하였다. 비선형 해석에 사용된 재료물성치와 해석모델의 보유 탄성에너지 조율은 실제 거더에 가진실험을 통해 획득한 고유주파수를 통하여 확인하였다.

  • PDF

철도교량 단부 궤도의 사용성 향상을 위한 횡단궤도시스템 적용에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Applying a Transition Track System to Improve Track Serviceability in Railway Bridge Deck Ends)

  • 임종일;송선옥;최정열;박용걸
    • 한국철도학회논문집
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.207-216
    • /
    • 2013
  • 콘크리트궤도가 부설된 철도교량 단부의 궤도구성품(레일 및 체결구)에는 교량 단부회전에 의해 상향력 및 압축력과 같은 궤도-교량의 상호작용력이 작용하여 손상 및 성능저하가 유발된다. 이러한 교량의 휨거동에 기인한 단부 궤도의 상호작용에 따른 문제를 해결하고자 본 연구에서는 횡단궤도시스템을 개발하고 그 성능을 입증하였다. 횡단궤도시스템의 구조안정성 검토를 위해 3차원 유한요소해석을 통한 시간이력해석을 실시하고 그 결과를 독일의 성능요구조건 및 관련기준과 비교하였다. 또한, 교량-궤도 상호작용 분석을 위한 시험체를 제작하여 실내시험을 수행하고 횡단궤도시스템의 적용 효과를 평가하였다. 연구결과 횡단궤도시스템의 정, 동적 구조안정성 및 횡단궤도 적용 후 교량 단부 궤도의 상호작용력(레일변위, 레일저부응력 및 체결구 응력)이 크게 저감될 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

감쇠장치의 동적특성에 대한 고무의 종류, 경도 및 프리스트레스력의 영향 평가 (Impact Evaluation of Rubber Type, Hardness and Induced Prestress Force on the Dynamic Properties of a Damper)

  • 임채림;양근혁;문주현;원은비
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.167-174
    • /
    • 2022
  • 이 연구의 목적은 감쇠능력이 우수한 재료로 구성된 DUS(damping-up system)의 동적특성을 평가하고 일반 행어볼트와의 성능을 비교하는데에 있다. 주요변수는 고무의 종류 및 경도(𝜂H) 그리고 프리스트레스력(고무의 응력-변형률 관계에서 압축변형률(𝜂R)로부터 환산된 값)이다. 동적특성은 고유진동수(𝜔n), 최대 응답가속도(Am), 증폭계수(𝛼p), 최대 상대변위(𝚫m) 및 감쇠비(𝜉D)로부터 평가되었다. 실험결과 DUS의 Am, 𝛼p 및 𝚫m 는 일반 행어볼트 보다 각각 46.3%, 46.6% 및 62.9% 낮았으며, 𝜉D는 3.89배 높았다. 특히 DUS의 𝛼p 는 평균 1.3으로서 KDS 41 17 00의 강성요소에서 제시하는 값과 비슷한 반면, 일반 행어볼트의 𝛼p 는 2.45로 연성요소에서 제시하는 값과 비슷하였다. 결과적으로 DUS의 최적상세는 𝜂H가 50인 NR(natural rubber)과 45인 EPDM(ethylene propylene diene monomer)을 권장하며, 이들의 𝜂R는 5%로 추천한다.

고내상 에멀션 중합에 의해 제조된 열린 기공을 갖는 고장도 고분자/점토 나노복합 발포체 (Reinforced Polymer/Clay Nanocomposite Foams with Open Cell Prepared via High Internal Phase Emulsion Polymerization)

  • 송인희;김병철;이성재
    • 폴리머
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.183-188
    • /
    • 2008
  • 무기 점도증진제를 도입한 고내상 에멀션 중합법에 의해 고강도의 열린 기공을 갖는 미세구조 발포체를 제조하였다. 오일상 점도증진제로 유기화 점토를 사용하였고 수용상 점도증진제로는 무처리된 친수성 점토인 천연 몬모릴로나이트를 사용하였다. 고내상 에멀션의 유변물성은 오일상 점도증진제의 농도와 교반속도가 증가할수록 증가하였는데 이는 연속상 점도와 분산상 점도간의 경쟁과 전단력의 증가를 반영하여 액적의 크기를 감소시켰기 때문이었다. 점도증진제 농도에 따른 액적의 크기 변화는 캐필러리 수와 점도비 사이의 무차원 해석으로 설명할 수 있었다. 고내상 에멀션을 중합하여 제조한 발포체를 대상으로 파괴 강도 및 압축 탄성률로 표현되는 압축 물성을 측정하여 비교하였다. 본 연구에서 제조한 미세기공 발포체 중에서 반응성 작용기를 지닌 유기화 점토를 도입한 발포체의 경우 우수한 압축 물성을 보여 주었다. 이는 유기화 점토가 폴리스티렌 매트릭스 내에 박리된 형태로 존재하여 나노복합 발포체를 이루기 때문으로 사료된다.

Experimental study on shear capacity of SRC joints with different arrangement and sizes of cross-shaped steel in column

  • Wang, Qiuwei;Shi, Qingxuan;Tian, Hehe
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제21권2호
    • /
    • pp.267-287
    • /
    • 2016
  • The seismic performance of the ordinary steel reinforced concrete (SRC) columns has no significant improvement compared to the reinforced concrete (RC) columns mainly because I, H or core cross-shaped steel cannot provide sufficient confinement for core concrete. Two improved SRC columns by constructing with new-type shaped steel were put forward on this background, and they were named as enlarging cross-shaped steel and diagonal cross-shaped steel for short. The seismic behavior and carrying capacity of new-type SRC columns have been researched theoretically and experimentally, while the shear behavior remains unclear when the new-type columns are joined onto SRC beams. This paper presents an experimental study to investigate the shear capacity of new-type SRC joints. For this purpose, four new-type and one ordinary SRC joints under low reversed cyclic loading were tested, and the failure patterns, load-displacement hysteretic curves, joint shear deformation and steel strain were also observed. The ultimate shear force of joint specimens was calculated according to the beam-end counterforce, and effects of steel shape, load angel and structural measures on shear capacity of joints were analyzed. The test results indicate that: (1) the new-type SRC joints display shear failure pattern and has higher shear capacity than the ordinary one; (2) the oblique specimens have good bearing capacity if designed reasonably; and (3) the two proposed construction measures have little effect on the shear capacity of SRC joints embedded with diagonal cross-shaped steel. Based on the mechanism observed from the test, the formulas for calculating ultimate shear capacity considering the main factors (steel web, stirrup and axial compression ratio) were derived, and the calculated results agreed well with the experimental and simulated data.

강재 조립 기둥의 좌굴 거동에 대한 매개변수 해석 (Parameter Study of Buckling Behavior of Steel Built-up Column)

  • 김진용;김성보
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제31권2A호
    • /
    • pp.79-87
    • /
    • 2011
  • 이 연구에서는 압축력을 받는 강재 조립 기둥의 좌굴 거동에 대한 매개변수 해석을 수행하였다. 압축력을 받는 조립기둥에서 기둥 전체 길이에 설치되는 H-형강 단면의 주 부재와 H-형강의 상 하 플랜지를 연결하는 배튼의 휨 및 전단력에 의한 전단변형효과를 고려한 좌굴하중 식을 제시하였다. 조립기둥의 길이, H-형강 주부재의 간격, 배튼의 개수, 배튼 작용을 하는 상 하 덮개판의 설치 여부에 따른 좌굴하중의 변화를 분석하였다. 일반 볼트 및 고장력 볼트가 사용된 조립 기둥의 설계에 사용되는 AISC 설계식이 배튼 및 주 부재의 간격이 큰 조립 기둥에도 활용할 수 있는지에 대한 적용성을 검토하였다. 이 연구에서 제시한 엄밀해 그리고 보요소 및 판요소를 사용한 유한요소해석 그리고 AISC의 설계식에 의한 결과를 비교 분석하여 강재 조립기둥의 좌굴거동에 대한 매개변수 해석을 수행하였다.

자동차용 휠(wheel)의 충격해석 신뢰도 향상을 위한 13도법 충격시험기의 강성 연구 (A Study on the Stiffness of a 13degree-type Impact Tester for Aluminum Wheels)

  • 고길주;김만섭;송현우;양창근
    • 한국자동차공학회논문집
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.12-19
    • /
    • 2006
  • It is positively necessary to study on the stiffness of a 13degree-type impact tester in order to improve the fracture prediction of impact testing in wheels using FE(finite-element) analysis. The 13degree-type impact tester consists of an impact striker, a wheel fixer, a steel plate, and four cylindrical rubbers. Important parts of the tester are the steel plate and four cylindrical rubbers which play a role of absorbing impact energy during impact testing. Because of these buffers, the RF(reaction force) variation of the lower part in the 13degree-type impact tester showed the tendency like a damped harmony oscillation during impact testing. In order to investigate the stiffness of a 13degree-type impact tester, this work measured each stiffness of a steel plate and cylindrical rubbers. The stiffness of a cylindrical rubber was measured using a compressive tester. On the other hand, the stiffness of a steel plate was predicted by simulating experimental method using FE analysis.

혁신적 프리스트레스트 가시설(IPS)공법에 적용되는 띠장의 설계 및 해석 (Anlysis and Design of Wale in Innovative Prestressed Support(IPS) System)

  • 김성보;한만엽;김문영;김낙경;지태석
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.79-91
    • /
    • 2005
  • 본 논문에서는 프리스트레스를 이용한 가시설 공법(IPS)에 적용되는 띠장의 거동의 해석 및 설계절차에 대한 연구를 수행하였다. 띠장에 초기장력이 도입되는 구조계는 탄성지반위에 놓인 보이론에 의하여 부재력이 산출되고, 토압에 의한 부재력은 장력을 부정정력으로 취하여 부정정 구조해석을 통하여 띠장의 축력 및 휨모멘트를 계산하였다. 지반은 압축력 전담요소, 케이블은 인장력 전담요소를 사용하여 등분포 토압 및 편토압을 받는 띠장의 전산해석을 수행하였다. 기존의 가시설 설계에 적용되는 토압을 적용하여 IPS 띠장설계를 실시하였고, 긴장력과 설계토압에 의한 축력과 휨모멘트를 계산하여 축응력과 휨응력을 도출하고 합성응력검토를 수행하였다.

성숙가토의 관절원판후조직 절단 후 하악골의 위치변화가 악관절에 미치는 영향에 관한 연구 (THE EFFECTS OF CHANCES OF MANDIBULAR POSITION ON TEMPOROMANDIBULAR JOINT IN ADULT RABBITS WHOSE RETRODISCAL TISSUES WERE INCISED)

  • 황현식;손병화
    • 대한치과교정학회지
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.345-372
    • /
    • 1992
  • The purpose of this experiment was to study the effects of changes of mandibular position on temporomandibular joint in internal derangement patients Twenty-four female New Zealand White Rabbits, weighing over 3.5kg, were utilized in this study . Bilateral temporomandibular joint surgery was performed in twenty-one of the rabbits to displace disc anteriorly through incising the retrodiscal tissue 1-2mm posterior to the disc, thus inducing internal derangement. They were divided into three groups nine were left untreated after surgery, six were fitted with functional protrusive appliances 4 weeks after surgery, and six wore collar appliances to apply 4 ounces of mandibular refractive force per side 4 weeks after surgery. The remaining three served as the control group. Histologic examinations were performed after sacrificing them by threes at 4-week intervals. The results were as follows. 1. Histologic findings similar to internal derangement were observed in the rabbits whose retrodiscal tissues had been incised. 2. In the rabbits untreated after surgery, articular surface on condylar process and articular eminence showed severe erosion and deformation, and displaced disc manifested changes in both shape and internal architecture. 3. Functional protrusion after surgery resulted in progressive remodeling on postero-superior portion of condyle and glenoid fossa, while it also brought about erosion on articular eminence and anterior portion of condyle. 4. Mandibular retraction after surgery resulted in compression of retrodiscal tissue and regressive remodeling of posterior portion of condyle.

  • PDF