• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1068-1073
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• 2007

3D finite element analyses of a corrugated steel web girder and a steel truss web girder are conducted to investigate the static and dynamic behaviour of the hybrid girders. And the analyses results are compared with those by the equivalent beam theory. The equivalent theory is a theory that all section properties of a truss structure are replaced by section properties of a beam including the shear coefficient. When applying the equivalent beam theory, the shear coefficient of the corrugated steel web girder is estimated as the area ratio of total section to web section and that of the steel truss web girder is calculated by the equation proposed by Dewolf. Static deflections and natural frequencies by 3D finite element analyses and the those by the equivalent beam theory are relatively in good agreement.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.591-601
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• 2003

파형강판은 파형 형상으로 가공된 강판으로 높은 면내, 면외 방향의 강성을 갖으며, 건물, 교량 등으로 적용도가 높아지고 있다. 파형강판을 플레이트 거더나 프리스트레스트 박스거더교의 복부판으로 적용하면, 파형강판의 Accordion효과에 의해 플랜지가 휨응력을 복부판이 전단응력을 대부분 지지하는 효율적인 구조를 얻을 수 있다. 전단응력을 받는 파형 강판은 전체좌굴, 국부좌굴, 및 연성좌굴에 의해 내하력을 상실할 수 있다. 좌굴 강도에 미치는 기하학적인 인자들의 영향을 파악하기 위하여 유한요소해석법을 이용한 좌굴해석이 수행되었다. 해석결과는 복부판의 좌굴강도와 좌굴형상이 개개 인자들에 의존할 뿐만 아니라 패널의 세장비와 같은 두 개의 변수가 상호작용하는 복합변수에 의존하는 것을 보여주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권6호
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• pp.479-486
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• 2017

주름웨브는 강구조물에서 세장해진 웨브의 대안으로 널리 사용되고 있으나 주름진 웨브와 플랜지 사이의 용접은 제작비용의 상승이라는 문제점을 안고 있다. 이러한 경제적인 문제점을 해결하기 위해, 엠보싱웨브를 가지는 보(이하, 엠보싱웨브 보)를 개발하게 되었다. 엠보싱웨브는 냉간프레스 가공에 의하여 형성되고, 웨브와 플랜지는 기계화자동용접에 의하여 접합된다. 엠보싱웨브 보의 구조적 성능을 확인하기 위해, 동일한 크기의 일반 H-형강 실험체도 제작되었고 가력실험이 수행되었다. 실험에 의하여 엠보싱웨브 보 실험체는 H-형강 실험체에 비하여 강도면에서 약 40%정도의 높은 성능을 보였다. 엠보싱웨브 보와 주름웨브 보의 형상은 다르지만, Eurocodes의 주름웨브보 설계식을 이용하여 엠보싱웨브 보의 내력을 예측한 결과 실험결과값과는 상이한 결과를 보였다. 따라서 기존 Eurocodes를 엠보싱웨브보에 적용하는 것은 무리가 있으므로 엠보싱웨브 보의 현장사용을 위해서는 적절한 설계식이 제안되어야 할 것으로 판단한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권4호
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• pp.853-871
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• 2015

Up to now, Japan has more than 200 corrugated steel web composite beam bridges which are under construction and have been constructed, and China has more than 30 corrugated steel web composite beam bridges. The bridge type includes the simply supported beam, continuous beam, continuous rigid frame and cable stayed bridge etc. The section form has developed to the single box and multi-cell box girder from the original single box and single chamber. From the stress performance and cost saving, the span range of 50~150 m is the most competitive. At present, the design mostly adopts the computational analytical method combining the spatial bar system model, plane beam grillage model and solid model. However, the spatial bar system model is short of the refinement analysis on the space effect, such as the shear lag effect, effective distribution width problem, and eccentric load factor problem etc. Due to the similarity of the plane beam grillage method in the equivalence principle, it cannot accurately reflect the shearing stress distribution and local stress of the top and bottom plates of the box type composite beam. The solid model is very difficult to combine with the overall calculation. Moreover, the spatial grid model can achieve the refinement analysis, with the integrity of the analysis and the comprehensiveness of the stress checking calculation, and can make up the deficiency of the analytical method currently. Through the example verification of the solid model and spatial grid model, it can be seen that the calculation results for the stress and the displacement of two models are almost consistent, indicating the applicability and precision of the spatial grid model.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권6호
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• pp.809-819
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• 2022

This paper proposes a method to predict the deflection of prestressed concrete (PC) beams with corrugated steel web (CSW) under constant load concerning time-dependent variation in concrete material. Over time, the top and bottom concrete slabs subjected to asymmetric compression experience shrinkage and creep deformations. Here, the classical Euler-Bernoulli beam theory assumption that the plane sections remain plane is not valid due to shear deformation of CSW. Therefore, this study presents a method based on the first-order shear deformation to find the long-term deflection of the composite beams under bending by considering time effects. Two experimental prestressed beams of this type were monitored under their self-weight over time, and the theoretical results were compared with those data. Additionally, 3D analytical models of the experimental beams were used according to material properties, and the results were compared with two previous cases. There was good consistency between the analytical and numerical results with low error, which increased by wave radius. It is concluded that the proposed method could reliably be used for design purposes.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.503-511
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• 2015

강구조물에서 장스팬의 경우, 일반적으로 스티프너로 보강된 플레이트거더를 많이 사용하는데, 보(girder)의 춤이 크고 웨브의 폭이 좁은 단면을 선택하는 경우는, 웨브가 세장해져서 면외좌굴이 문제가 된다. 이를 해결하기 위한 방안으로, 이 연구에서는 국내에서도 공장, 창고건물을 중심으로 많이 사용되고 있는, 춤이 큰 주름 웨브 보를 휨재로 사용했을 때, 그 적용가능성을 판단하기 위하여, 그 선행작업으로, 주름 웨브(파형, Sinusoidal)를 가진 H형 단면보의 재하실험을 실시하였다. 평판웨브 P-4.5실험체에 비해서 주름웨브 CP-2.3실험체는 최대 휨내력은 12% 부족했지만, CP-3.2 실험체는 약 24% 내력상승이 나타났다. 이는 주름웨브 보는 평판보보다 불리한 판폭두께비를 가진 경우에도 충분한 내력확보가 가능함을 의미한다. 그리고 유로코드(EN 1993-1-5)에 의하여 산정된 휨 내력 및 전단내력을, 재하실험에 의한 휨내력과 KBC2009에 의한 전단내력을 비교하였다. 유로코드에서는 주름웨브의 판두께 증가는 휨성능 향상에 도움이 안 되며, 전단성능은 웨브 판두께와 주름 웨브의 형상에 민감함을 알았다.

• Computers and Concrete
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• 제16권4호
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• pp.625-642
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• 2015

Prestressed concrete bridges with corrugated steel webs have emerged as one of the promising bridge forms. This structural form provides excellent structural efficiency with the concrete flanges primarily taking bending and the corrugated steel webs primarily taking shear. In the design of this type of bridges, the flexural ductility and deformability as well as strength need to be carefully examined. Evaluation of these safety-related attributes requires the estimation of full-range behaviour. In this study, the full-range behaviour of beam sections with corrugated steel webs is evaluated by means of a nonlinear analytical method which uses the actual stress-strain curves of the materials and considers the path-dependence of materials. In view of the different behaviour of components and the large shear deformation of corrugated steel webs with negligible longitudinal stiffness, the assumption that plane sections remain plane may no longer be valid. The interaction between shear deformation and local bending of flanges may cause additional stress in flanges, which is considered in this study. The numerical results obtained are compared with experimental results for verification. A parametric study is undertaken to clarify the effects of various parameters on ductility, deformability and strength.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권6호
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• pp.1465-1486
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• 2016

Conventional plate I-girders are sensitive to local buckling of the web when they are subjected mainly to shear action because the slenderness of the web in out-of-plane direction is much bigger. The local buckling of the web can also cause the distorsion of the plate flange under compression as a thin-walled plate has very low torsional stiffness due to its open section. A new I-girder consisted of corrugated web, a concrete-filled rectangular tubular flange under compression and a plate flange under tension is presented to improve its resistance to local buckling of the web and distorsion of the flat plate flange under compression. Experimental tests on a conventional plate I-girder and a new presented I-girder are conducted to study the failure process and the failure mechanisms of the two specimens. Strain developments at some critical positions, load-lateral displacement curves, and load-deflection curves of the two specimens have all be measured and analyzed. Based on these results, the failure mechanisms of the two kinds of I-girders are discussed.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.497-505
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• 2008

파형강판은 아코디언 효과로 인하여 전단력에만 저항하는 특징이 있다. 파형강판에 작용하는 전단력으로 인하여 파형강판은 국부, 전체 및 연성 전단 좌굴에 의한 파괴가 발생할 수 있다. 여러 연구자들에 의하여 파형강판의 전단 거동에 관한 연구가 이루어졌으나, 파형강판의 전단 거동에 관한 명확한 규명이 이루어 지지 않아 보수적인 설계 방법이 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 파형강판의 전단 좌굴 강도에 대한 연구를 수행하였으며, 연구 결과를 검증하기 위하여 파형강판의 전단 좌굴 실험을 실시하였다. 먼저, 기존 연구자들이 제시하였던 국부, 전체 및 연성 좌굴 응력식을 실 교량 제원을 고려하여 간략하게 나타내었으며, 이 과정에서 전체 및 연성 전단 좌굴 계수와 파형강판의 전단 좌굴 계수를 제시하였다. 이러한 전단 좌굴 계수와 좌굴 곡선을 이용하여 파형강판의 전단 강도를 결정할 수 있다. 실험결과와 기존 연구자들의 결과를 본 연구의 전단 강도와 비교하였으며, 그 결과 제안된 강도는 제형 파형강판의 전단 강도를 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.287-290
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• 2008

Resistance to lateral torsional buckling of steel I-girder (open section) is a very important design requirement. But, most studies of steel I-girder with corrugated webs were invested in shear behavior. Untill now, most studies about Lateral torsional buckling of I-girder with corrugated webs have been based on Lindner.J's study (Lateral torsional buckling of beamswith trapezoidally corrugated webs,1990). the study includes that the pure torsional constant of I-girder with corrugated webs $J_{cor}$ doesn't different from that of I-girder with flat webs. This paper pesents pure torsional constant of I-girder with corrugated webs by using finite element anaysis.