• 제목/요약/키워드: Member buckling

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형상초기부정을 갖는 단층래티스돔의 좌굴내력에 관한 설비하중의 영향 (An Effect of Equipment-Loading on the Buckling Strength of Single-Layer Latticed Domes with Geometrical Imperfection)

  • 박지영;정환목;권영환
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.55-60
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    • 1994
  • The paper is aimed at investigating the buckling strength of single-layer latticed domes with the geometrically initial imperfection under the uniformly distributed vertical-loading and the partially concentrated equipment-loading. The results show that the effect of initial imperfection on the buckling strength, if the magnitude of equipment-loading is small, is much more sensitive in domes of overall buckling than in domes of member buckling, but with increasing equipment-loading, it is very sensitive both in domes of overall buckling and of member buckling

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Out-of-plane buckling and bracing requirement in double-angle trusses

  • Chen, Shaofan;Su, Mingzhou
    • Steel and Composite Structures
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    • 제3권4호
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    • pp.261-275
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    • 2003
  • Truss members built-up with double angles back-to-back have monosymmetric cross-section and twisting always accompanies flexion upon the onset of buckling about the axis of symmetry. Approximate formulae for calculating the buckling capacity are presented in this paper for routine design purpose. For a member susceptible only to flexural buckling, its optimal cross-section should consist of slender plate elements so as to get larger radius of gyration. But, occurrence of twisting changes the situation owing to the weakness of thin plates in resisting torsion. Criteria for limiting the leg slenderness are discussed herein. Truss web members in compression are usually considered as hinged at both ends for out-of-plane buckling. In case one (or both) end of member is not supported laterally by bracing member, its adjoining members have to provide an elastic support of adequate stiffness in order not to underdesign the member. The stiffness provided by either compression or tension chords in different cases is analyzed, and the effect of initial crookedness of compression chord is taken into account. Formulae are presented to compute the required stiffness of chord member and to determine the effective length factor for inadequately constrained compressive diagonals.

단층래티스 돔의 주부재 단면형상에 따른 좌굴특성 검토 (KS규격 기성 강재 사용을 기준으로 함) (A Buckling Characteristics of Single-Layer Lattice Domes according to Section Shapes of Main Frames (The Existing Domestically-Produced Structural Steel is used as Main Frames))

  • 정환목
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.75-81
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    • 2013
  • The circular hollow section is usually used for member of main frame to carry the external load in single layer lattice dome. But, the H-shaped section may be used for member of main frame since it is convenient for attaching roof panels. Single layer lattice domes have various buckling characteristics, such as the overall buckling, the member buckling, and nodal buckling. The purpose of this study is to compare buckling characteristics of single-layer lattice domes in which the H-shaped steel section as the existing domestically-produced structural steel is used as main frames to those of domes in which a circular hollow section is used as main frames.

단부구속효과를 고려한 관통 가셋트 부착 강관부재의 좌굴내력 및 유효세장비 산정에 관한 연구 (A Study on the Buckling Strength and Effective Length of Tubular Member with Gusset Plate Considering End Restraints)

  • 김우범
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.159-165
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    • 2003
  • 단부에 관통 가셋트판이 부착된 강관부재의 좌굴거동은 단부의 형상 및 상태에 따라 구속정도가 상이하게되며 단부요소는 세 장비에 따라 탄성 및 비탄성 거동 특성을 보임에 따라 이론적 좌굴내력을 도출하는 것은 사실상 불가능하다. 본 연구에서는 탄성좌굴의 이론적 접근을 바탕으로 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기, 부재의 초기변형 등을 고려하여 비탄성 유한요소 해석을 수행하여 각각의 영향요소가 좌굴하중에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 유한요소 모델링시 세장비($\lambda$), 강성비($\beta$), 지지길이비(G), 강관크기 등의 매개변수 분석을 통하여 강도식을 도출하였다.

비대칭연단보강재가 설치된 직교이방성 압축재의 탄성 국부좌굴해석 (Analysis of Elastic Local Buckling of an Orthotropic Compression Member with Asymmetric Edge Stiffeners)

  • 최원창;정상균;윤순종
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.5-8
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    • 2000
  • This paper presents the analytical investigation pertaining to the local buckling behavior of orthotropic open section thin-walled compression members with asymmetric edge stiffeners. In the analysis, 3 different cases of the second moment of inertia are considered to find the asymmetric edge stiffener effect on the local buckling strength. The analytical study results are presented in the graphical form so that the edge stiffener effects on the local buckling strength can be easily found.

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접합부의 성질을 고려한 볼 접합 단층 래티스 돔의 탄소성 좌굴해석 (The Elasto-Plastic Buckling Analysis of Ball-jointed Sing1e Layer Latticed Domes Considering the Connection Characteristics)

  • 한상을;권현재;신용환;배상달;이진섭
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.90-100
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    • 2000
  • The present paper investigates the elasto-plastic buckling of ball-jointed single layer latticed domes considering the connection characteristics. The domes are composed of tubular member elements, ball joints and connectors. To judge yielding of the member, the ends and central part of tubular member elements are assumed as five elasto-plastic springs. Elasto-plastic buckling load can be identified the yielding load of estimated member As a numerical analysis technique, loading incremental method based on the Newton-Raphson method is used. The effects of connection characteristics are investigated by the following points; (1) the length of rigid zone, (2) looseness of screw, (3) diameter of connector Finally, it is emphasized that the connection characteristics as well as the material non-linearity have significant effects upon the buckling toad of domes.

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등분포 중심축 하중을 받는 단층래티스돔의 좌굴거동 (Buckling Behaviors of Single-Layered Lattice Dome under Radial Uniform Loads)

  • 김충만;유은종;나창순
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.53-61
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    • 2015
  • 본 논문에서는 대공간구조에 폭넓게 사용되는 단층 래티스돔의 비선형거동에 관한 비교 연구를 수행하였다. 단층 래티스돔은 특성상 두께가 얇은 쉘구조의 거동과 유사하므로 전통적인 쉘좌굴 이론을 적용하여 내력을 산출할 수 있으며 또한 이 결과를 유한요소해석 프로그램을 이용한 수치해석의 결과와 비교, 분석하였다. 쉘좌굴 이론을 이용하여서는 래티스 돔의 전체좌굴하중과 부재좌굴하중을 산정하였으며, 유한요소해석법을 이용하여서는 고유치 해석에 의한 좌굴하중과 기하학적 비선형 해석에 의한 극한하중을 각각 산정하였다. 래티스돔의 절점은 강절점 및 핀절점으로 각각 모델링하였다. 쉘좌굴이론에 의한 좌굴내력은 전체좌굴하중과 부재좌굴하중의 작은 값으로 결정되며 이 값은 유한요소해석을 이용한 고유치 해석보다는 비선형 해석에 의한 극한하중에 보다 근사한 값을 제공하였으며 또한 좌굴하중의 형식을 예측하는데에 유용하게 활용되었다.

Experimental and numerical analyses on axial cyclic behavior of H-section aluminium alloy members

  • Wu, Jinzhi;Zheng, Jianhua;Sun, Guojun;Chang, Xinquan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권1호
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    • pp.11-28
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    • 2022
  • This paper considers the combination of cyclic and axial loads to investigate the hysteretic performance of H-section 6061-T6 aluminum alloy members. The hysteretic performance of aluminum alloy members is the basis for the seismic performance of aluminum alloy structures. Despite the prevalence of aluminum alloy reticulated shells structures worldwide, research into the seismic performance of aluminum alloy structures remains inadequate. To address this deficiency, we design and conduct cyclic axial load testing of three H-section members based on a reliable testing system. The influence of slenderness ratios and bending direction on the failure form, bearing capacity, and stiffness degradation of each member are analyzed. The experiment results show that overall buckling dominates the failure mechanism of all test members before local buckling occurs. As the load increases after overall buckling, the plasticity of the member develops, finally leading to local buckling and fracture failure. The results illustrate that the plasticity development of the local buckling position is the main reason for the stiffness degradation and failure of the member. Additionally, with the increase of the slenderness ratio, the energy-dissipation capacity and stiffness of the member decrease significantly. Simultaneously, a finite element model based on the Chaboche hybrid strengthening model is established according to the experiment, and the rationality of the constitutive model and validity of the finite element simulation method are verified. The parameter analysis of twenty-four members with different sections, slenderness ratios, bending directions, and boundary conditions are also carried out. Results show that the section size and boundary condition of the member have a significant influence on stiffness degradation and energy dissipation capacity. Based on the above, the appropriate material constitutive relationship and analysis method of H-section aluminum alloy members under cyclic loading are determined, providing a reference for the seismic design of aluminum alloy structures.

처짐각법을 이용한 선형부재의 탄소성 좌굴해식 (Elasto-Plastic Buckling Analysis Based on the Slope-Deflection Method)

  • 정명채
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.63-72
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    • 2006
  • 본 논문은 처짐각법을 사용하여 탄소성 좌굴 기본긱을 유도하고 이를 타당성을 검증하고 있다. 이와 함께 이 개념을 사용하여 구조해석 할 수 있는 탄소성좌굴해석 요소를 정식화하는 방법도 함께 설명하고 있다. 이 요소는 요소 양단에 탄소성 거동을 표현하는 스프링을, 요소 중앙부는 선형좌굴을 표현하는 스프링을 각각 설정하여 실제 부재의 탄소성 좌굴거동을 표현하도록 설계되어 있다. 또한 이 방법이 통상의 기하강성 매트릭스를 사용한 방법과 비교하여 어떠한 장점이 있는지를 분석하고 있다.

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2차 탄성해석을 이용한 강뼈대구조의 초기결함 좌굴설계 (Stability Design of Steel Frames considering Initial Imperfection based on Second-Order Elastic Analysis)

  • 경용수;이창환;김문영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.465-474
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    • 2008
  • 일반적으로, 보-기둥 부재로 구성된 강뼈대구조물의 설계는 개별부재의 유효좌굴길이를 고려하여 설계기준에서 제시한 안정성 평가식을 적용하고 있다. 그러나 이 방법은 구조물에서 상대적으로 작은 압축력이 적용되는 부재에서는 유효좌굴길이가 커지는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 극복하고자 본 연구에서는 대상 구조물의 초기결함(initial imperfection)을 고려한 2차 탄성해석법을 제시한다. 이 방법은 탄성좌굴 고유치해석으로 산정된 좌굴모드 및 좌굴고유치, 개별부재의 축력을 이용하여, 가장 작은 무차원 세장비를 가진 부재를 선정하고, 그 부재에 대하여 기하적, 재료적인 효과가 고려된 설계기준의 기준강도곡선으로부터 좌굴모드에 대한 증폭량을 산정한다. 이렇게 결정된 증폭량을 대상 구조물의 좌굴모드에 증폭시켜 2차 탄성해석을 수행하고, 개별부재의 안정성을 평가한다. 본 방법의 타당성을 확인하기 위하여, 8층 및 4층으로 이루어진 평면 강뼈대구조물에 적용시키고, 설계기준에서 제시하는 안정성 평가법과 비교한다.