• 제목/요약/키워드: steel plate deck

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교량용 강ㆍ콘크리트 합성 바닥판의 단위모델에 대한 비선형 해석 (A Nonlinear Analysis on the Unit Model of Steel-Concrete Hybrid Deck for Bridges)

  • 정광회;정연주;구현본;김정호;김병석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.85-91
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    • 2003
  • This paper presents a 3D nonlinear analysis with slip in steel-concrete hybrid deck. In this study, it was founded that the limit slip modulus could classify the states of steel-concrete hybrid deck into three parts as full-composite, partial-composite, and non-composite, considering the longitudinal behavior and end-slip as well as the yield load and ultimate load of it. Also, it proved that the stress of lower steel plate at the support was increased, because of frictional forces by reaction forces in the steel-concrete hybrid deck. The end-slip did not occur near the full-composite state, but it was largely increased as the slip modulus decreased. On the basis of the EC 4, the state of steel-concrete hybrid deck classified into brittle behavior and ductile one using the end-slip of it

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Ultimate load behavior of horizontally curved composite plate girders

  • Shanmugam, N.E.;Basher, M.A.;Khalim, A.R.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제9권4호
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    • pp.325-348
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    • 2009
  • This paper is concerned with steel-concrete composite plate girders curved in plan. At the design stage these girders are assumed sometimes to act independent of the deck slabs resting on them in order to simplify the analysis. The advantage of composite action between the steel girders and concrete deck is not utilized. Finite element modeling of such composite action in plate girders is considered in this paper. Details of the finite element modeling and the non-linear analysis of the girders are presented along with the results obtained. Tension field action in the web panels similar to those observed in the straight plate girders is also noticed in these girders. Finite element and experimental results in respect of curved steel plate girders and straight composite plate girders tested by other researchers are presented first to assess the accuracy of the modeling. Effects of parameters such as curvature, steel flange width and web panel width that affect the behavior of composite girders are then considered in the analyses. An approximate method to predict the ultimate strength of horizontally curved composite plate girders is also presented.

신개발된 평데크플레이트(ACE-DECk)를 이용한 합성술래브의 전단거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Shear Behavior of Composite Slabs Using Newly Developed Flat Deck-Plate(ACE-DECK))

  • 허병욱;양명숙;배규웅;오상훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.255-263
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    • 2001
  • 구조용 데크플레이트를 사용한 합성슬래브의 파괴형식 중에서 수평전단파괴는 가장 일반적인 파괴형태로써, 본 논문에서는, 데크 춤 60mm인 신개발된 (ACE-DECK) 합성구조용 평데크플레이트를 개발하여 합성슬래브의 전단거동에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 실험체는 데크의 형상, 두께 및 콘크리트의 토핑두께를 변수로 하여 총 22개의 실험체를 제작하여 전단부착성능 실험을 실시하였다. 실험결과, 데크의 두께 및 콘크리트 토핑두께에 따른 합성슬래브의 전단부착성능은 크게 영향이 없는 것으로 나타났고, 신형상(ACE-DECK)의 평데크플레이트는 전단부착응력이 $3.6kgf/cm^2$ 까지 나타나 기존의 평데크 형상에 비교하여 효과적인 전단부착성능을 발휘함을 알 수 있었다.

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새로운 형태의 강바닥판 리브에 대한 연구 (A Study on the New Type Rib of Steel Deck Plates)

  • 주석범;박종해
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.605-615
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 파형 복부판과 허니컴 샌드위치 패널에 사용된 강판 보강 방법을 강바닥판에 적용하고, 새로운 리브와 기존 개단면 및 폐단면 리브와의 비교를 통하여 경제적인 새로운 형태의 리브를 제안하는데 있다. 새로운 리브 형태로 사다리꼴 파형, ㄹ형, 벌집형, ㅁ형 리브를 고려하고, 개단면 및 폐단면 리브와 리브 강재량을 비교한 결과, 경제성 측면에서 벌집형과 ㅁ형 리브가 좋은 결과를 나타내었으며, ㅁ형 리브가 벌집형보다 좀 더 좋음을 알 수 있었다. 실제 강바닥판에 적용 가능한 ㅁ형 리브를 만들기 위하여, 민감도 분석과 매개변수 연구를 수행하였으며, 특정 응력 조건하에서 적정한 단면을 선택할 수 있는 시스템을 구축하였다. 실 교량의 폐단면 리브와 제안한 시스템의 ㅁ형 리브의 강재량을 비교한 결과, 새로운 형태의 리브가 더 경제적임을 알 수 있었다. 따라서, ㅁ형 리브를 갖는 보강판에 대하여 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하면 보다 더 경제적인 강바닥판을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

강판성형 합성보의 휨성능 평가 -춤이 깊은 합성데크- (Flexural Capacity of the Profiled Steel Composite Beams -Deep Deck Plate-)

  • 허병욱;곽명근;배규웅;정상민
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.247-258
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    • 2007
  • 본 논문은 철골보의 하부 플랜지의 높이 조절이 가능하여 합성바닥판의 춤이 자유로운 신형상의 매입형 합성보에 관한 실험적 연구이다. 이를 위하여 강판성형 철골보 단면을 개발하였고 바닥 슬래브용으로 250mm의 춤을 가진 춤이 깊은 데크 플레이트(이하 Deep Deck)를 사용하여 장스팬에 유리하도록 계획하였다. 실험은 전단스터드 및 인장보강근의 사용유무, 사용강판의 두께, 웨브 개구부의 유무를 주요 변수로 하여 총 7개의 매입형 합성보에 대한 단순지지 휨실험 수행하였다. 실험결과, 강판성형 매립형 합성보는 전단연결재의 설치 없이 철골보와 콘크리트의 부착력에 의해 수평전단력이 전달되는 방식임에도 불구하고 대단히 우수한 합성거동을 나타냄을 확인하였다.

강바닥판 교량의 보강상세에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Reinforced Details of Orthotropic Steel Deck Bridge)

  • 경갑수;신동호;김교훈;박경진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.443-451
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    • 2007
  • 강바닥판 피로손상을 억제할 수 있는 유효한 방법의 하나로 데크 플레이트의 판 두께를 증가시키거나 세로리브의 보강 등에 의한 강성 증가를 고려할 수 있는데, 이 강성증가는 일반적으로 윤하중에 의한 강바닥판의 국부변형 억제 등에 효과가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 강바닥판교의 피로균열이 빈번히 발생해 가장 문제가 되는 U-rib와 가로리브 연결 상세부의 발생응력을 최소화할 수 있도록 벌크헤드플레이트나 수직리브와 같은 보강상세의 부착에 따른 변수로 정밀 구조해석을 수행하였다. 그 결과, 벌크헤드플레이트는 전체적으로 연결 상세부의 주응력을 경감시키나, 피로균열이 발생되는 용접 지단부에서는 오히려 응력집중이 커지는 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 그러나 수직리브는 용접 지단부에서 응력집중을 경감시키는 효과를 나타내어 벌크헤드플레이트의 보강보다는 수직리브의 보강이 더 효율적일 것으로 판단된다.

강판-대기 온도차에 의한 선체블록 주판의 부가 면외변형 추정 (A Prediction of Out-of-Plane Deformation on a Deck Plate by Temperature Difference between Steel and Air)

  • 하윤석;이명수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권3호
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    • pp.222-226
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    • 2012
  • When ship blocks are erected or pre-erected, most blocks will be at outdoors where they are not protected from weather and exposed to ray of the sun. A deck plate compared to those in radiation heat transfer from the sun will have higher temperature than it of ambient air, and will expand more than lower laying structures whose temperatures are similar with air. But deck plates and under-structures are connected, so the deck plate will be under out-of-plane deformation rather than expand in length. In this study, we considered the temperature difference between air and plate as a major parameter of out-of-plane deformation, and analyzed how much additional deformation would take place. In addition, when a deformation could take place was also analyzed based on the initial deformed shape of deck plate. Because the accuracy inspections of deck plate will be done during daytime, conventional accuracy check results on sunny day could make us feel unfair. Thus resonable datum about momentary additional out-of-plane deformation due to environmental effects have been determined. The real deformation values can be specified even under enlarged deformations by radiation-expansion.

Fatigue experiment of stud welded on steel plate for a new bridge deck system

  • Ahn, Jin-Hee;Kim, Sang-Hyo;Jeong, Youn-Ju
    • Steel and Composite Structures
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    • 제7권5호
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    • pp.391-404
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    • 2007
  • This paper presents push-out tests of stud shear connectors to examine their fatigue behavior for developing a new composite bridge deck system. The fifteen push-out specimens of D16 mm stud welded on 9 mm steel plate were fabricated according to Eurocode-4, and a series of fatigue endurance test and residual strength test were performed. Additionally, the stiffness and strength variations by cyclic loading were compared. The push-out test, when the stiffness reduction ratio of the specimens was 0.95 under cyclic load, resulted in the failure of the studs. The stiffness variation of the push-out specimens additionally showed that the application of cyclic loads reduced the residual strength. The fatigue strength of the shear connectors were compared with the design values specified in the Eurocode-4, ASSHTO LRFD and JSSC codes. The comparison result showed that the fatigue endurance of the specimens satisfies the design values of these codes.

비합성형 판형사교의 모형화 (Modeling of Noncomposite Skew Plate Girder Bridges)

  • 문성권
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.505-510
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    • 2008
  • The design of noncomposite construction for skew bridges with large skew angels has been often checked because composite construction may cause large stresses in the bridge deck. In this study, the analytical model considered dynamic behaviors for noncomposite skew bridges was proposed. Using the proposed analytical model, the effects of interactions between the concrete deck and steel girders such as composite construction, and noncomposite construction on the dynamic characteristics of simply supported skew bridges were investigated. A series of parametric studies for the total 27 skew bridges was conducted with respect to parameters such as girder spacing, skew angle, and deck aspect ratio. The slip at the interfaces between the concrete deck and steel girders may bring about longer vibration periods that result in the reduced total seismic base shear.

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직교이방성 강바닥판 피로와 구조부재의 관계에 대한 연구 (A Study for Relation Between Fatigue and Structural Members on Othortropic Steel Deck)

  • 박종인;홍성남;김태완;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.41-50
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    • 2012
  • 강재의 품질향상으로 강교에 있어서 재료자체의 파괴보다는 반복하중에 의한 피로균열 문제가 더욱 중요한 요소가 되었다. 재료의 항복으로 인한 교량의 붕괴 등의 사례는 거의 보고되고 있지 않지만 용접부에 발생하는 피로균열에 대한 사례는 매우 많이 보고되고 있다. 종리브와 횡리브, 데크 플레이트로 구성된 직교이방성 강바닥판의 피로응력은 강바닥판을 구성하는 요소들의 구성 형태 및 물성과 밀접한 관련이 있다. 본 논문에서는 Pelikan-Esslinger method와 signed Von-Mises 등가응력 개념을 활용하여 직교이방성 강바닥판의 피로응력을 산정하는 방법을 제시하고, 직교이방성 강바닥판 구성요소들의 구성형태와 물성을 변화시켜 피로응력에 미치는 영향을 분석하였다. 직교이방성 강바닥판의 피로응력과 구성요소의 상관관계 경향을 분석함으로써 설계 및 유지보수 시에 더 효율적인 대안을 찾는데 도움이 될 수 있을 것이다.