Top-to-bottom compression strength of corrugated fiberboard boxes is partly dependent on the load-carrying ability of the central panel areas. The ability of these central areas to resist bending under load will increase the stacking strength of the box. The difference of box compression strengths, among boxes which are made with identical dimensions and fabricated with same components but different flute sizes, is primarily due to difference of the flexural stiffness of the box panels. Top-to-bottom compression strength of a box is accurately predicted by flexural stiffness measurements and the edge crush test of the combined boards. This study was rallied out to analyze the flexural stiffness, maximum bending force and maximum deflection for various corrugated fiber-boards by experimental investigation. There were significant differences between the machine direction (MD) and the cross-machine direction (CD) of corrugated fiberboards tested. It was about 50% in SW and DW, and $62%{\sim}74%$ in dual-medium corrugated fiberboards(e.g. DM, DMA and DMB), respectively. There were no significant differences of maximum deflection in machine direction among the tested fiberboards but, in cross direction, DM showed the highest value and followed by SW, DMA, DMB and DW in order. For the corrugated fiberboards tested, flexural stiffness in machine direction is about $29%{\sim}48%$ larger than cross direction, and difference of flexural stiffness between the two direction is the lowest in DMA and DMB.
This paper presents a model for evaluating the contribution by arch action to shear resistance in shear-critical RC beams. Based on the relationship between shear and bending moment in beams subjected to combined shear and bending, The behavior of a beam is explicitly divided into two base components of the flexural action and the tied arch action. The compatibility condition of the shear deformation that deviates from Bernoulli bending plane is formulated utilizing the smeared truss idealization with an inclined compression chord. From this shear compatibility condition in a beam, the shear contribution by the arch action is numerically decoupled.
본 연구의 목적은 휨과 전단에 지배 받는 철근콘크리트 보에서 아치작용에 의한 전단기여분을 평가하는 모델을 개발하는 것이다. 전단력은 휨모멘트의 변화률이라는 관계식을 기초로, 분산트러스 이상화 기법을 이용하여 횡단면에서 베르누이(Bernoulli) 휨 평면으로부터 전단변형적합조건을 새롭게 유도하였다. MCFT와 분산트러스 이상화를 통해 전단흐름에 의한 복부전단요소의 전단곡률을 일치시키는 전단변형적합조건을 수립하였다. 전단변형적합조건을 이용하면, 보 전단거동은 타이드아치작용과 보 작용의 두 성분으로 수치적 분해 될 수 있다. 그리고 두 기본 작용의 분해가 가능하기 때문에 전단에 지배받는 보의 내력을 예측할 수 있다. 제안 모델의 유효성은 기존 문헌에 수록된 활용 가능한 실험 자료를 통해 검증하였고, 수행 결과는 예측치와 실험치 사이에서 실질적으로 일치하는 결과를 얻었다. 결과의 정확성으로부터 제안 모델의 합리성을 확신할 수 있었다.
콘크리트 충전 강관에 대한 기존의 연구는 단일 압축상태, 휨모멘트 상태, 편심 압축력 상태의 연구만이 행해 졌을 뿐 압축력과 비틀림이 조합된 응력 상태에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 압축력과 비틀림을 받는 원형 CFT 부재의 거동에 대한 특성을 살펴보고 합리적인 해석법을 연구하였다. 원형 CFT부재가 압축력과 비틀림을 받을 경우의 압축 강도와 비틀림 강도를 결정하는데 중요 요소인 구속효과와 부착 응력에 의한 스파이럴 효과를 본 모델에 고려하였다. 이를 위하여 단일 압축응력을 받을 경우 원형 강관에 의해 구속된 콘크리트 코어에 대한 연구가 선행되었다. 또한 비틀림을 받을 경우는 비틀림에 의한 크랙이 콘크리트의 표면을 따라 발생하게 된다. 크랙 발생이후 비틀림을 계속 받게 되면 크랙은 나선형태로 진전되어 콘크리트가 솟아 나오려 하나 강관과 콘크리트 사이의 부착 응력에 의해 억제 되게 된다. 이러한 이유 때문에 코어 콘크리트는 압축응력을 받게 되고 강관만 인장응력을 받게 되는데 이러한 영향 효과를 실제적으로 고려하였다. 연구 결과는 기존의 실험결과와 비교하였으며 제안된 이론은 압축력과 비틀림을 받는 원형 CFT부재의 실제 거동을 합리적으로 설명하고 있다.
본 논문에서는 프리스트레스를 이용한 가시설 공법(IPS)에 적용되는 띠장을 이용한 굴착면의 해석 및 설계절차에 대한 연구를 수행하였다. 받침대의 갯수에 따라 설계토압을 받는 IPS 띠장의 초기 긴장력 계산식을 유도하였다. IPS 띠장으로 구성된 빌딩 굴착면의 전산해석을 위해 띠장은 뼈대요소, 지반은 압축력 전담요소, 케이블은 인장력 전담요소를 사용하여 등분포토압 및 편토압을 받는 굴착평면의 전산해석을 수행하였다. 긴장력과 설계토압에 의한 축력과 휨모멘트를 계산하여 축응력과 휨응력을 산출하고 합성응력검토를 수행하여 굴착면의 안전성을 검토하였다.
Orlando, Maurizio;Lavacchini, Giovanni;Ortolani, Barbara;Spinelli, Paolo
Steel and Composite Structures
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제24권2호
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pp.201-211
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2017
This study evaluates the reliability of present European codes in predicting the collapse load of columns made with perforated cold-formed steel (CFS) profiles under combined axial load and bending. To this aim, a series of experimental tests on slender open-section specimens have been performed at varying load eccentricity. Preliminarily, stub column tests have also been performed to calculate the effective section properties of the investigated profile. By comparison of experimental data with code-specified M-N strength domains, the authors demonstrate that present code formulations may underestimate the collapse load of thin-walled perforated open sections. The study is the first step of a wider experimental and numerical study aimed at better describing strength domains of perforated CFS open sections.
This paper presents a curvature method for analysis of beam-columns with different materials and arbitrary cross-section shapes and subjected to combined biaxial moments and axial load. Both material and geometric nonlinearities (the p-delta effect in this case) were incorporated. The proposed method considers biaxial curvatures and uniform normal strains of discrete cross-sections of beam-columns as basic unknowns, and seeks for a solution of the column deflection curve that satisfies force equilibrium conditions. A piecewise representation of the beam-column deflection curve is constructed based on the curvatures and angles of rotation of the segmented cross-sections. The resulting bending moments were evaluated based on the deformed column shape and the axial load. The moment curvature relationship and the beam-column deflection calculation are presented in matrix form and the Newton-Raphson method is employed to ensure fast and stable convergence. Comparison with results of analytic solutions and eccentric compression tests of wood beam-columns implies that this method is reliable and effective for beam-columns subjected to eccentric compression load, lateral bracings and complex boundary conditions.
Petschke, T.;Corres, H.;Ezeberry, J.I.;Perez, A.;Recupero, A.
Computers and Concrete
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제11권6호
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pp.515-529
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2013
The moment-curvature relation for simple bending is a well-studied subject and the classical moment-curvature diagram is commonly found in literature. The influence of axial forces has generally been considered as compression onto symmetrically reinforced cross-sections, thus strain at the reference fiber never has been an issue. However, when dealing with integral structures, which are usually statically indeterminate in different degrees, these concepts are not sufficient. Their horizontal elements are often completely restrained, which, under imposed deformations, leads to moderate compressive or tensile axial forces. The authors propose to analyze conventional beam cross-sections with moment-curvature diagrams considering asymmetrically reinforced cross-sections under combined influence of bending and moderate axial force. In addition a new diagram is introduced that expands the common moment-curvature relation onto the strain variation at the reference fiber. A parametric study presented in this article reveals the significant influence of selected cross-section parameters.
압축하중 및 횡하중의 조합하중을 받는 연속 보강판넬의 좌굴강도 및 최종강도의 평가는 선체구조 안정성을 재고하는데 아주 중요한 요소이다. 예를들면, 선박의 공창 상태에서 선체외판은 수압하중에 의해서 파생되는 횡방향 면내 압축하중과 선체외판에 작용하는 횡하중은 대표적인 하중 성분이다. 지금까지의 대부분의 연구 결과들은 실험테스트 및 이론석인 접근 그리고 수치계산 방법에 의해서 수행되었으며, 단일 판 또는 보강판의 조합하중에 대한 많은 업적들이 있다. 그러나, 이들 중 대부분의 연구는 종방향 면내 압축하중과 횡하중에 의한 연구결과가 대부분이며, 횡방항 면내 압축하중과 횡하중에 대한 결과들은 상대적으로 많지가 않다. 게다가 이전의 연구들은 주고 네변 단순지지된 판부재를 고려하였으나, 실제의 구조를 고려해보면, 횡방향 프레임과 종방향 거더들이 교차되어 있는 보강 판넬 구조이다. 본 연구는, 3척의 실적선에서 얻은 이중저 판넬 모델을 적용하고, 횡하중의 크기를 변수로 한 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 여러 가지 수치 해석을 통하여, 횡하중의 크기 변화에 대한 영향과 횡방향 압축하중이 작용하는 붕괴 매커니즘에 대해서 고찰하였다.
The effect of initial combined load on the lateral free vibration of arches is investigated. For the analysis, P-M interaction curves for the arches are obtained. The arches are circular arches which have constant cross-section and simply supported. Also, the arches are subjected both radial uniform distributed load which results in an axial compression on the cross-section and end moments that cause uniform bending action at the same time. All analysis are performed by finite element method based on Kang and Yoo's curved beam theory.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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