• 제목/요약/키워드: 웨브개구부

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달걀형 웨브 개구부를 가진 합성보의 강도와 초기강성도 (Strength and Initial Stiffness of Composite Beams with an Egg-Shaped Web-Opening)

  • 김원기;박노웅
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.27-35
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    • 2000
  • 강한 지진 하에서 효율적으로 거동하도록 유도하는 연구중의 하나로서 개구부를 가진 합성보의 이력거동을 조사하고 있다. 직사각형 개구부를 가진 합성보에 대한 연구를 발전시켜 에너지 소산능력이 보다 큰 달걀형 개구부를 가진 합성보에 대한 연구를 수행하였다. 실험적 연구와 비선형 FEM 해석 연구 모두가 그러한 합성보의 연성도를 입증하였다. 본 연구는 달걀형 개구부를 가진 합성보의 강도와 초기강성도를 산정하는 약산식을 제시하였고, 그 결과를 실험 및 비선형 FEM 해석의 결과와 비교 분석하였다.

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직사각형 웨브 개구부를 가진 합성보의 강도와 초기강성도 (Strength and Initial Stiffness of Composite Beams with a Rectangular Web-Opening)

  • 김원기;박노웅;이승준
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.55-62
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    • 1999
  • 철골조 및 합성구조의 건축물이 강한 지진하에서 효율적으로 거동하도록 유도하는 연구중의 하나로서 개구부를 가진 합성보의 이력거동을 조사하고 있다 실험적 연구와 비선형 FEM 해석 연구 모두가 그러한 합성보의 연성도를 입증하엿다 합성보 단부 즉 기둥 면에서 발생할 수 있는 취성파괴 이전에 직사각형 개구부의 모서리 주변에 있는 4개의 T형 단면에서 소성힌지를 형성하며 합성보 전체의 연성도를 유지하고 있다. 본연구는 직사각형 웨브 개구부를 가진 합성보의 강도와 초기강성도를 산정하는 약산식을 제시하였고 그결과를 실험 및 비선형 FEM 해석의 결과와 비교 분석하였다.

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셀룸러빔의 웨브-포스트 좌굴강도 (Web-Post Buckling Strength For Cellular Beam)

  • 최취경;박선우;김태영;서보현
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.119-124
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    • 2007
  • 장스팬 철골부재설계시, 응력보다는 처짐에 의해 부재단면이 결정되며 이러한 경우 춤을 극대화 할 수 있는 셀룰러 빔이 매우 유리하다. 셀룰러 빔은 웨브의 단면결손으로 인해 웨브의 좌굴강도가 일반형강보의 비해 작아지게 된다. 본 논문에서는 셀룰러 빔의 개구부간격과 직경비, 그리고 개구부직경과 웨브두께비를 주요변수로 비선형 유한요소해석을 통해 웨브포트의 좌굴강도를 평가하였다. 또한 이를 BS5950 Part 1에서 제시하고 있는 기준과 비교분석하였다.

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웨브 개구부를 가진 합성보의 이력거동 (Hysteretic Behavior of Composite Beam with Web Opening)

  • 박노웅
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.173-179
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    • 1998
  • This research investigates the hysteretic behavior of composite beams with web opening near the beam end. The objective of this research is to intend a ductile failure around the web opening subjected to cyclic loading prior to the potential brittle failure at the beam-to-colum connection. Experimental tests of two specimens having different location of opening were conducted resulting in better performance of strength and ductility at the specimen of middle opening compared with that of upper opening. Also, comparisons of experimental and theoretical results were carried out.

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웨브 개구부를 갖는 철골 보-기둥 접합부의 내진 성능에 관한 연구 (Behavior of Reduced Beam Section Connectios with Web Openins)

  • 박종원;강승민;황인규;강태경;권기주
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.395-405
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    • 2001
  • 보-기둥 접합부의 내진성능을 향상시키기 위해 소성힌지의 발생위치를 보의 내부로 유도한 철골 모멘트 접합부에 대해 실험연구를 수행하였다. 이를 위해 보의 단면을 감소시키는 방안으로는 dogbone 접합부에서 처럼 플랜지를 감소시키는 대신에 웨브에 개구부를 설치하였다. 본 연구에서는 개구부의 형상 및 크기를 변수로 하여 총 4개의 실제 크기의 시험체에 대해 반복하중 실험을 수행하였다. 4개 시험체 모두 기둥은 $H-458{\times}417{\times}30{\times}50$, 보는 $H-792{\times}300{\times}14{\times}22$를 사용하였다. 실험결과 웨브 개구부를 이용한 접합부는 강진지역에서 철골 모멘트 연성골조에 요구되는 0.04 rad.의 총회전각을 발휘할 수 있는 것으로 나타났다.

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GFRP를 이용한 경량합성바닥의 휨성능에 대한 실험적 평가 (An Experimental Evaluation on Flexural Performance of Light-Weight Void Composite Floor using GFRP)

  • 류재호;박세호;주영규;김상대
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.125-135
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    • 2011
  • 최근 타워형 아파트구조에 많이 사용되고 있는 무량판 구조시스템을 대신해 층고절감 및 장스팬 구현 그리고 내화성능향상을 목적으로 GFRP를 이용한 경량합성바닥을 개발하였다. GFRP를 이용한 경량합성바닥은 웨브에 개구부를 가지는 비대칭 강재보 하부에 GFRP를 부착하고 슬래브에 경량체를 삽입한 중공합성바닥이다. 이에 개발된 합성바닥의 휨성능을 평가하기 위해 GFRP, 중공률, 웨브의 개구부 등을 변수로 실대 실험을 수행하였다. 그 결과 GFRP를 이용한 합성보 실험체는 기준 실험체에 비해 휨내력 및 강성 측면에서 10% 높은 성능을 나타냈으며, 구조물이 항복할 때까지 완전합성거동하였다. 항복 이후 웨브개구부 주변의 응력집중현상에 의해 연성이 감소하는 현상이 나타났으며, 최대내력점까지 미끄러짐의 발생은 미소하였다. 내력설계 측면에서는 안전율을 고려해 해석값의 85%를 설계내력으로 평가하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

원형 개구부가 있는 전단지배 하이브리드 강재 연결보의 내진성능 (Seismic Performance of Shear Dominant Hybrid Steel Link Beam with Circular Web Opening)

  • 임우영
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.37-48
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    • 2018
  • 이 연구에서는 원형 개구부가 있는 전단지배 하이브리드 강재 연결보의 내진성능을 평가하기 위해 탑-시트 앵글이 있는 실험체 3개(SCB1, SCB2, SCB3)와 앵글이 없는 실험체 1개 (SCB4) 등 총 4개의 강재 연결보 시스템에 대한 반복가력 실험이 수행되었다. 실험변수는 웨브 개구부의 크기, 즉 전단강도비이다. SCB1, SCB2, SCB3, 그리고 SCB4 실험체의 전단강도비(웨브 개구부 크기)는 0.34(300mm), 0.49(268mm), 0.78(200mm), 그리고 0.34(300mm)이다. 실험결과, 제안된 연결보 시스템은 우수한 변형능력과 강성을 보여주었다. 실험연구를 통해 하이브리드 강재 연결보 시스템에 적용가능한 설계전단강도를 제안하였다. 연결보의 전단강도가 소성전단강도의 50% 이하일 때 핀칭이 완화되는 것으로 나타났으며, 이로 인해 내진 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 핀칭을 최소화하고, 내진성능을 향상시키기 위해서는 연결보 구조설계 시 연결보의 전단강도를 50% 이상 저감시키는 방안도 고려될 수 있을 것으로 판단된다.

면내휨을 받는 2변단순지지 2변 탄성지지 유공 보강판의 좌굴해석 (The Buckling Analysis of Stiffened Opening Plastes with Two Opposite Elastic Supports and Two Other Opposite Simply Supports Subjected to In-Plane Pure Bending)

  • 김일중;정동조;이용수
    • 전산구조공학
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    • 제8권4호
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    • pp.149-158
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    • 1995
  • 열간압연된 형강은 수직재나 휨재 등으로 사용할 때 파이프나 덕트 등의 설비에 필요한 공간을 확보하기 위해 웨브에 개구부를 두기도 한다. 개구부를 갖는 형강의 웨브는 면내력을 받는 사각형 평판으로 고려하여 좌굴하중을 구하였다. 재하변은 단순지지로 하고 재하변은 직각인 변은 탄성지지단으로 보고 해석하였으며, 국부좌굴에 대한 보강을 위해 개구부 주위(하중 방향과 평행한 두변)에 보강재를 두어 단면 손실에 대한 좌굴하중의 감소를 보강하였다. 본 연구에서는 평판에 대한 고전적인 이론해와 유한요소에 의한 해석해를 비교하여, 해석에 대한 해의 정확성을 검증한 후 개구부의 크기, 보강재의 크기와 탄성지지단의 비틀림 상수의 변화에 대한 효과를 알아보았다. 그 결과 이론해와 해석해의 오차는 0.31%로 상당히 정밀한 해석해를 얻었으며, 비틀림 상수의 크기와 보강재의 크기에 따라 유공 보강판의 효과적인 개구부 크기를 결정하였다.

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매립형 (슬림플로어) 유공 합성보의 휨성능 평가 -춤이 깊은 데크플레이트와 비대칭 H형강 철골보- (Flexural Capacity of the Encased(Slim Floor) Composite Beams with Web Openings -Deep Deck Plate and Asymmetric Steel Beam to be Welded Cover Plate-)

  • 곽명근;허병욱;배규웅
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권5호통권72호
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    • pp.575-586
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    • 2004
  • 본 논문은 새롭게 개발된 춤이 깊은 데크 플레이트(이하 Deep Deck) 및 비대칭 H형강 하부플랜지에 플레이트를 용접한 비대칭 철골보로 구성된 매립형(슬림플로어) 합성보의 웨브면에 개구부를 가진 유공 합성보의 휨성능에 관한 실험적 연구이다. 실험은 철골보 춤(250mm, 300mm), 개구부의 위치 및 가력조건에 따라 5개의 유공 합성보에 대한 단순지지 휨실험 수행하였다. 실험결과, 매립형 유공합성보는 전단연결재를 사용하지 않고도 콘크리트의 면내 부착력에 의해 충분한 합성작용을 하는 것으로 나타났고, 개구부 주변이 콘크리트에 의해 구속되어 개구부의 보강없이 충분한 구조적 성능을 발휘할 수 있음을 확인하였다.

쌍원형 개구부를 가진 합성보의 이력거동 (Cyclic Vehavior of composite Beams with Double-Circular Web Openings)

  • 김원기
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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    • pp.162-169
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    • 1999
  • Intentionally weakened girders near the beam-to-colum connection lead ductile failures at the weakened points prior to potential brittle failure at the connection points subjected to strong earthquake. Recent research investigated cyclic behavior of composite beams with a rectangular web opening and find out ductile failure of such beams due to plastic hinge formation of T-section at the four corners of the rectangular opening. But eventual failures of T-sections are resulted from local buckling of T-section having a narrow stem and a narrow bound of plastic hinge formation. This continuing research proposes double-circular opening instead of rectangular one in ofter to improve energy dissipation capacity as well as composite beam strength, Experimental test of two specimens was carried out and its results are compared with those of nonlinear finite element analyses

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