A Study on the Buckling Strength and Effective Length of Tubular Member with Gusset Plate Considering End Restraints

단부구속효과를 고려한 관통 가셋트 부착 강관부재의 좌굴내력 및 유효세장비 산정에 관한 연구

A tubular member with through-gusset plate is often used to transmit axial compression in an electric transmission towers. In current code, the strength of tubular member is evaluated with an effective length factor k=0.9 without considering the deformation of boundary element. A buckling strength of member with end gusset plate is affected by stiffness ratio($\beta$) and the length ratio(G) between main tubular member and end gusset plate. In this study theoretical mechanism based on the elastic buckling behavior was investigated, and finite element analysis was performed to propose a formula for the buckling strength and effective length factor of tubular member in elsatic and inelastic ranges.

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.