• Steel and Composite Structures
• /
• 제10권1호
• /
• pp.69-85
• /
• 2010

The present paper presents a study on the behavior and design of corrugated web steel beams with and without web openings. In the literature, the web opening problem in steel beams was dealt with mostly for steel beams with plane web plates and research on the effect of an opening on a corrugated web was found out to be very limited. The present study deals mainly with the effect of web openings on the transverse load carrying capacity of steel beams with sinusoidally corrugated webs. A general purpose finite element program (ABAQUS) was used. Simply supported corrugated web beams of 2 m length and with circular web openings at quarter span points were considered. These points are generally considered to be the optimum locations of web openings for steel beams. Various cases were analyzed including the size of the openings and the corrugation density which is a function of the magnitude and length of the sine wave. Models without web holes were also analyzed and compared with other cases which were all together examined in terms of load-deformation characteristics and ultimate web shear resistance.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.5-12
• /
• 2011

본 연구는 국내에서 사용되고 있는 대표적인 파형강판 단면에 대하여 구조적 성능을 검토해 본 후, 현재 국내 제강업체에서 생산 가능한 최대 강판 폭을 고려한 최적 형상의 파형강판 단면을 제안하였다. 파형강판 단면의 검토에는 AISI(1986)를 사용하여 강판의 전단력과 모멘트를 고려하여 최적 단면의 역학적 한계를 정하였고, 성형성과 형상, 성형 후의 강판의 폭과 성형 전의 강판의 폭의 비율을 고려하여 기하학적 한계를 정하였다. 기존 파형강판에 본 연구에서 개발한 최적단면 탐색 알고리즘을 적용하여 강판의 성능을 검토 해본 결과, 굽힘반지름이 76mm이고, 내부굽힘각이 $50^{\circ}$ 부근에서 허용하중과 단면이차모멘트가 가장 큰 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 현재 국내의 강판 제작성을 고려하여 강판폭 1,550mm, 길이 4,700mm의 SS490 강재를 사용하여 최적 단면 탐색 알고리즘을 적용한 결과, 기존 파형강판보다 두 배 이상의 성능을 발휘할 수 있는 새로운 단면들을 개발하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.11-20
• /
• 2014

본 연구는 정현형 주름과 마름모형 주름 형상의 전단좌굴 특성을 비교, 분석하는 것이 목적이다. 이를 위해서 동일한 길이의 마름모꼴 주름과 정현파주름을 해석대상모델로 채택하였으며, 선형좌굴해석을 통한 전단좌굴특성과 이론식에 의한 특성을 분석하였다. 일반적으로 주름강판의 전단좌굴 형태는 국부좌굴, 전체좌굴 및 두 좌굴에 의한 연성좌굴로 분류된다. 그러나 마름모꼴주름과는 달리 정현파주름형상은 평평한 면이 없기 때문에 전단좌굴의 양상에 대한 경향이 달라진다. 특히 국부좌굴과 전체좌굴의 경계에서 나타나는 전단응력변화와 양상은 주름형태에 의해 차이가 난다. 분석 결과에서 볼 때, 제형 (마름모꼴)의 경우는 이론식내의 전체좌굴과 국부좌굴의 경계에서 연성좌굴모드가 발생했다. 그러나 정현파형의 경우 전체좌굴이 발생하는 구간에서 연성좌굴모드가 발생하는 양상을 보였다. 또한 국부좌굴 구간에는 제형형상이 그리고 전체좌굴 구간에서는 정현파형상이 전단좌굴에 저항하는데 유리하게 작용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.81-91
• /
• 2006

파형 강판은 파형 형상으로 가공한 강판으로 교량, 건축물, 암거 등의 구조물에 많이 사용된다. 파형강판을 이용한 거더의 구조물 적용시 국부적인 면내 압축하중에 의해 크리플링현상이 발생할 수 있는데 높은 면외방향의 강성을 갖는 파형강판의 특성 때문에 보강재를 사용하지 않는 경우가 많이 있고 파형형상에 따라 지압하중의 경계조건이 달라진다. 몇 연구자들이 제형파형강판의 지압강도에 대한 연구를 하였으나 파형형상이 지압강도에 미치는 영향이 크게 고려되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 이에 따른 영향을 유한 요소해석법을 통하여 여러 가지 파형형상에 대한 변수해석을 하고 지압강도를 복부판 내하력과 플랜지 내하력으로 나누어 파형 형상과 지압강도와의 상관관계를 파악하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.243-251
• /
• 2015

In order to develop an automatic system for welding thin steel plates with curvature such as the corrugated membranes of an LNG storage tank, a rotating mechanism should be firstly designed for the torch to easily follow the weld seam with a constant distance and angle. In this study, a torch rotating mechanism consisting of three circular links, two square-type links and a torch link was proposed for automation of the welding process. A weld-seam tracking system with two axis slides and the proposed rotating mechanism was successfully simulated with a dynamic simulation software. A prototype tracking system was manufactured and a tracking test with the system was then carried out. The test results with tracking system showed that the rotating mechanism could be implemented and it was feasible to be used in automatic tracking of weld seam with curvature.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제35권3호
• /
• pp.301-314
• /
• 2010

The paper presents the results and conclusions of dynamic load tests that were conducted on a road bridge over the Mokrzyca river in Wroclaw (Poland) made of galvanized corrugated steel plates (CSP). The critical speed magnitudes, velocity vibration, vibration frequency were determined in the paper. The dynamic analysis is extremely important, because such studies of soil-steel bridges in the range of dynamic loads are relatively seldom conducted. Conclusions drawn from the tests can be most helpful in the assessment of behaviour of this type of corrugated plate bridge with soil. In consideration of application of this type of structure in the case of small-to-medium span bridges, the conclusions from the research will not be yet generalized to all types of such solutions. The detailed reference to all type of such bridge structures would be requiring additional analysis (field tests and calculations) on the other types of soil-steel bridges.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제27권1호
• /
• pp.123-133
• /
• 2018

Steel-concrete-steel (SCS) sandwich composite structure with corrugated-strip connectors (CSC) has the potential to be used in buildings and offshore structures. In this structure, CSCs are used to bond steel face plates and concrete. To overcome executive problems, in the proposed system by the authors, shear connectors are one end welded as double skin composites. Hence, this system double skin with corrugated-strip connectors (DSCS) is named. In this paper, finite element model (FEM) of push-out test was presented for the basic component of DSCS. ABAQUS/Explicit solver in ABAQUS was used due to the geometrical complexity of the model, especially in the interaction of the shear connectors with concrete. In order that the explicit analysis has a quasi-static behavior with a proper approximation, the kinetic energy (ALLKE) did not exceed 5% to 10% of the internal energy (ALLIE) using mass-scaling. The FE analysis (FEA) was validated against those from the push-out tests in the previous work of the authors published in this journal. By comparing load-slip curves and failure modes, FEMs with suitable analysis speed were consistent with test results.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.414-420
• /
• 2014

In this paper, the vibration characteristics of the trapezoidal corrugated plate with axial stiffeners and lumped masses are investigated by the analytical method. The corrugated plate can be treated as an equivalent orthotropic plate as this plate has different flexure properties in two perpendicular directions; flexible in the corrugation direction and stiff in the transverse direction. The effective extensional and flexural stiffness of the equivalent plate are considered to obtain the precise solution in the analysis. The plate is stiffened by concentric stiffeners horizontally to the corrugation direction. The discrete stiffener theory is adopted to consider the position of stiffener. To demonstrate the validity of the proposed approach, the comparison is made with the results of 3D ANSYS finite element solutions. Some numerical results are presented to check the effect of the geometric properties.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제7권4호
• /
• pp.339-354
• /
• 2007

Arched Corrugated Steel Roof (ACSR) is a kind of thin-walled steel shell, composing of arched panels with transverse small corrugations. Four full-scale W666 ACSR samples with 18m and 30m span were tested under full and half span static vertical uniform loads. Displacement, bearing capacities and failure modes of the four samples were measured. The web and bottom flange in ACSR with transverse small corrugations are simplified to anisotropic curved plates, and the equivalent tensile modulus, shear modulus and Poisson's ratio of 18m span ACSR were measured. Two 18 m-span W666 ACSR samples were analyzed with the Finite Element Analysis program ABAQUS. Base on the tests, the limit bearing capacity of ACSR is low, and for half span loading, it is 74-75% compared with the full span loading. When the testing load approached to the limit value, the bottom flange at the sample's bulge place locally buckled first, and then the whole arched roof collapsed suddenly. If the vertical loads apply along the full span, the deformation shape is symmetric, but the overall failure mode is asymmetric. For half span vertical loading, the deformation shape and the overall failure mode of the structure are asymmetric. The ACSR displacement under the vertical loads is large and the structural stiffness is low. There is a little difference between the FEM analysis results and testing data, showing the simplify method of small corrugations in ACSR and the building techniques of FEM models are rational and useful.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.1327-1336
• /
• 2013

본 논문은 파형 복부판이 수평 곡선 I형 거더의 극한 거동에 미치는 영향을 다룬다. 파형 복부판은 기하학적 특성에 따라 플레이트 거더의 비틂 및 뒴 강성 증진을 위해 적용이 가능하다. 그동안 파형 복부판이 일반 직선 거더의 극한 거동에 미치는 영향을 다룬 많은 연구들이 있었으나, 면외 방향 거동이 주요하게 나타나는 곡선 거더의 극한 거동에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이 연구에서는 비탄성-비선형 해석을 통해 파형 복부판 수평 곡선 I형 거더의 극한 거동을 다룬다. 본 해석 연구에서는 파형 복부판을 갖는 곡선 거더의 극한 거동에 영향을 미칠 수 있는 기하학적 인자로써, 곡선 거더의 횡방향 비지지 길이와 사잇각, 복부판의 파고 및 파장이 주요 매개변수로 고려되었다. 본 해석 연구를 통해, 각 매개변수 변화에 따른 극한 거동 및 내하력 변화를 분석하고, 일반 판형 복부판이 적용된 거더의 내하력과 비교하여 파형 복부판이 내하력 증진에 미치는 영향을 도출하였다. 본 해석 결과에 따르면, 높은 비틂 및 뒴 강성에 의해 파형 복부판은 곡선 거더의 내하력 증진에 효과적인 것으로 나타났다. 그러나 곡선 거더의 곡률 또는 사잇각이 작은 경우, 파형 판의 아코디언 효과에 의해 오히려 내하력이 감소될 수 있다는 것 또한 나타났다.