• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.81-92
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• 2013

HSB를 적용한 플레이트거더의 압축플랜지 국부좌굴을 고려한 극한휨강도를 비선형 유한요소해석으로 분석하였다. 압축플랜지의 비탄성 국부좌굴 또는 소성항복이 휨강도를 지배하는 압축플랜지 세장비를 갖도록 해석대상 강거더를 선정하였다. HSB600 및 HSB800 강재로 제작된 균질단면 강거더와 HSB800 강재와 SM570-TMC 강재를 함께 적용한 하이브리드 단면을 고려하였으며, 일반강재와의 비교를 위하여 SM490-TMC 강거더에 대한 해석도 수행하였다. 비선형 유한요소해석 시에는 플랜지와 복부판을 쉘요소로 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였으며, 초기변형과 단면의 잔류응력을 고려하였다. 비선형 유한요소해석 결과와 기존 문헌의 실험결과를 비교하여 유한요소 해석결과를 검증하였으며, 초기변형과 잔류응력이 극한휨강도에 미치는 영향을 분석하였다. 총 60개 해석대상 강거더의 휨극한강도를 유한요소해석으로 구하고, 도로교설계기준, AASHTO LRFD와 Eurocode 3의 설계규정으로 구한 휨강도와 비교하여 이들 규정의 HSB 강거더에 대한 적용성을 검토하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.18-26
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• 1994

The buckling characteristics of I - shaped columns which are composed of thin web and equal upper/lower flange plates are generally classified into the local and global modes. In this paper, its local buckling problem has been formulated on the basis of the assumed buckling modes using the finite element method for beams and plates. The effects of local bucklings are studied for various size rations and end conditions of I-shaped columns. The calculated results are comparatively well consistent with values obtained from the existing studies. The global buckling characteristics calculated by the present method are in good agreement with the classical rigid web solution

• Steel and Composite Structures
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• 제4권5호
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• pp.367-384
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• 2004

A numerical model based on the finite element technique is adopted to investigate the behavior and strength of thin-walled I-section beam-columns. The model considers both the material and geometric nonlinearities. The model results were first verified against some of the currently available experimental results. A parametric study was then performed using the numerical model and interaction diagrams for the investigated beam-columns have been presented. The effects of the web depth-to-thickness ratio, flange outstand-to-thickness ratio and bending moment-to-normal force ratio on the ultimate strength of thin-walled I-section beam-columns were scrutinized. The interaction equations adopted for beam columns design by the NAS (North American Specifications for the design of cold formed steel structural members) have been critically reviewed. An equation for the buckling coefficient which considers the interaction between local buckling of the flange and the web of a thin-walled I-section beam-column has been proposed.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권3호
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• pp.243-265
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• 2013

Distortional and local buckling are important factors that influences the bearing capacity of steel-concrete composite box-beam. Through theoretical analysis of distortional buckling forms, a stability analysis calculation model of composite box beam considering rotation of steel beam top flange is presented. The critical bending moment calculation formula of distortional buckling is established. In addition, mechanical behaviors of a steel beam web in the negative moment zone subjected separately to bending stress, shear stress and combined stress are investigated. Elastic buckling factors of steel web under different stress conditions are calculated. On the basis of local buckling analysis results, a limiting value for height-to thickness ratio of a steel web in the elastic stage is proposed. Numerical examples are presented to verify the proposed models.

• Steel and Composite Structures
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• 제8권2호
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• pp.145-158
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• 2008

In slender sections there is a substantial post-buckling strength provided after the formation of local buckling waves. These waves happened due to normal stresses or shear stresses or both. In this study, a numerical investigation of the behavior of slender I-section beams in combined pure bending and shear has been described. The studied cases were assumed to be prevented from lateral torsional buckling. To achieve this aim, a finite element model that simulates the geometric and material nonlinear nature of the problem has been developed. Moreover, the initial geometric imperfections were included in the model. Different flange and web width-thickness ratios as well as web panel aspect ratios have been considered to draw complete set of interaction diagrams. Results reflect the interaction behavior between flange and web in resisting the combined action of moments and shear. In addition, the web panel aspect ratio will not significantly affect the combined ultimate shear-bending strength as well as the post local buckling strength gained by the section. Results are compared with that predicted by both the Eurocode 3 and the American Iron and Steel specifications, AISI-2001. Finally, an empirical interaction equation has been proposed.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.91-103
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• 2014

최근에 인장강도 800MPa급 고성능 강재가 개발되었지만 플랜지와 복부판의 상호작용을 고려한 플레이트 거더의 국부좌굴에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구는 HSB 800을 적용한 플레이트 거더의 플랜지 국부좌굴에 대한 강도를 비선형 유한요소해석으로 평가하였다. 비선형 해석 시 I-단면을 갖는 플레이트 거더의 플랜지와 복부판은 3차원 쉘요소로써 초기결함 및 잔류응력을 고려하였으며, 고성능 강재의 재료모델은 다중선형 재료로 모형화하였다. 이를 적용하여 복부판이 조밀, 비조밀 그리고 세장 단면을 갖는 압축 플랜지에 대해 매개변수 해석을 수행하였다. 플레이트 거더의 플랜지 국부좌굴에 대한 거동을 분석하였고, 본 연구의 비선형 해석 결과를 AASHTO LRFD(2012)와 도로교설계기준(한계상태설계법, 2012)의 압축플랜지 공칭휨강도와 비교하여 평가하였다.

• 산업기술연구
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• 제1권
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• pp.9-16
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• 1981

In the steel Structural design, buckling is the main factor to determine size, particularly in compression member. Buckling may sometimes occur in the form of wrinkles in thin elements, such as webs, flanges, and other parts that make up a section. This phenomenon is called local buckling. The strength of the steel and the rigidity of the frame are considerably deteriorated by the local buckling. The specimens used for this experiments, H-Shape Steel beams composed by fillet-welding, are dessified classified into two groups, ie one for web test and another for flange fest. The aim of this study is to define the influences by the local bucking on the vesisting forces, deformation and the phenomena of the internal forces in the section, and to collect the basic data for design of steel beams.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권8호
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• pp.180-189
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• 1999

This paper describes the collapse characteristics of the rectangular tube under eccentric compressive load. Local buckling stress and maximum crippling load are investigated. A thin-walled tube under load is controlled by local buckling or yielding of material according to the ratio of thickness to width (t/b) of the cross section, and subsequent collapse of the section. The relationship can be divided into three regions : elastic , post-buckling and crippling . the load-displacement relationship is theoretically presented in each region by introducing the stress distribution of the cross section in the loading process. And the maximum load carrying capacity is derived in the closed form as a function of normal stress on the flange and web.

• Composites Research
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• 제14권4호
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• pp.1-7
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• 2001

본 연구는 등분포 압축을 받는 비대칭 연단보강된 직교이방성 개방단면 구조용 부재의 탄성국부좌괄에 대한 이론적 연구의 결과이다. 비대칭 연단보강재는 비틀림강성을 무시한 보요소로 간주하였다. 플랜지판의 일부와 플랜지의 연단에 부착된 판으로 구성된 비대칭 연단보강재에 대한 이론적 해석 모델을 제시하였으며, 이 결과로부터 얻어지는 비대칭 연단보강재 단면의 도심을 지나는 축에 대한 단면2차모멘트를 계산하였다. 유도된 식을 사용하여 비대칭 연단보강된 직교이방성 I형 압축재의 국부좌굴계수를 구하였으며 그 결과를 그래프로 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.281-290
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• 1994

본 논문은 pultrusion process를 통해서 생산된 섬유보강 플라스틱 평판이 축방향 압축력을 받을 경우 거동을 이론적인 방법으로 검토하였다. 평판의 한변 또는 양변에 보강재가 설치되었을 때 이 평판의 좌굴하중을 예측하기 위한 무차원 정밀해를 유도하였다. 이 정밀해는 직교이방성 평판의 고전적 이론을 기초로 하였으며 보강재와 평판의 접합부는 탄성구속되었다고 간주하였다. 유도된 식을 이용하여 구조용 섬유보강 플라스틱 부재의 플랜지 국부좌굴하중에 대한 보강재의 영향을 검토하였다.