• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.731-740
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• 1998

직교로 보강된 판은 효율적인 하중분배능력과 좌굴안정성 때문에 장대교량의 강상판으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 일축압축을 받는 직교로 보강된 판의 좌굴강도를 해석적 방법으로 추정하였다. 판이론을 사용하여 전체좌굴 및 부분좌굴과 같은 여러 모드에서의 좌굴응력식을 유도하고, 좌굴강도에 대한 횡리브와 종리브의 강성과 개수 등의 효과를 보이기 위하여 매개변수해석을 수행하였다. 정량적인 해석을 통해 종리브와 횡리브의 강성과 간격의 영향을 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.219-228
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• 2010

본 논문에는 압축력을 받는 국부좌굴, 뒤틀림좌굴 및 두 좌굴의 혼합좌굴이 발생하는 종방향 보강재가 부착된 강판의 거동 및 극한 강도에 대한 실험적인 연구를 서술하였다. 압축력을 받는 보강판의 경우 서브패널의 폭-두께비와 보강재의 휨강성에 따라서 국부좌굴, 뒤틀림좌굴 또는 두 좌굴의 혼합형태의 좌굴이 발생하게 되고, 상당한 크기의 후좌굴강도가 발현되어 보강판의 극한강도를 지배하게 된다. 보강재의 휨강성과 보강재로 구분된 서브패널의 폭-두께비가 다른 두께 4.0mm, 공칭항복강도 235MP인 SM400 강판으로 제작된 보강판의 중심압축실험을 수행하고 유한요소해석결과와 비교하여 검증하였다. 실험 결과에 근거하여 보강판의 극한강도를 예측할 수 있는 직접강도법을 적용한 설계압축강도식을 제안하였다. 제안된 직접강도법은 뒤틀림좌굴 또는 국부좌굴과 뒤틀림좌굴이 혼합하여 발생하는 종방향 보강재로 보강된 강판의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.176-182
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• 2018

본 연구의 목적은 볼접합부를 갖는 원형강관의 좌굴실험 결과를 토대로 하여 국내외 압축재 설계규준과 비교 평가함으로써 부재의 좌굴내력 및 좌굴길이 계수의 안전성과 합리성을 조사하는 것이다. 좌굴성능 평가를 위해 선정된 원형강관은 Ø$48.6{\times}2.8t$와 Ø$60.5{\times}3.2t$ 및 Ø$76.3{\times}3.2t$이다. 국내외 압축재 설계를 위해 우리나라의 하중저항계수 설계법(LRFD), 일본의 한계상태 설계법(LSD) 및 영국의 BS5950 규준을 적용하였다. 본 연구에서는 선행연구의 실험결과와 국내외 설계규준과의 좌굴성능을 비교 분석하였다. 그 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 각국의 압축재 설계규준에서 부재의 전체길이를 좌굴길이로 적용한 결과 실험에 의한 좌굴내력의 64%~89% 정도로 나타났다. 따라서 안전을 위해 현재 설계 규준식에 준하여 부재설계를 수행하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 실험결과 측정된 좌굴내력은 우리나라, 일본 및 영국의 압축재 설계규준에서 좌굴길이를 순수 원형강관만으로 고려한 좌굴내력 값에 비해 1.02배~1.43배 높은 것으로 나타났다. 따라서 스페이스 프레임 구조물 설계에 있어 개별부재 좌굴내력은 절점 간 길이가 아닌 순수 원형강관의 길이로 좌굴계수를 고려할 필요가 있을 것으로 보여 진다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권7호
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• pp.827-839
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• 1998

This paper presents a study of buckling of the multi-vaulted cylindrical shell ("Aster"), under an axial compression alone or combined with an external pressure. This shell which was presented in a recent paper is a self-stiffened structure having a satisfactory behaviour and a higher buckling strength under external pressure than a circular cylindrical shell with the same dimensions. The results of this study emphasize the interest of the behaviour of the "Aster" shell under two other types of loading, revealing an acceptable level of strength which is favorable for an expansion of its use in other areas.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권3호통권76호
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• pp.357-363
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• 2005

건축물이 고층이 될 수록 고강도 강재의 사용요구가 증대된다. 그러나 고강도 강재는 일반 강재와는 전혀 다른 기계적 특성을 갖고 있다. 고강도 강재를 건축구조물에 적용하기 위해서는 비탄성 영역에서의 거동이 일반 강재와 동등한가를 확인해야 한다. 본 연구에서는 SM570TMC 강재로 제작된 박스형 및 H형 단면을 갖는 기둥의 국부좌굴강도를 평가하기 위해서 중심압축실험을 세장비를 변수로 수행하였다. 단주압축 실험결과 판폭두께비의 제한치를 만족하는 기둥부재의 최대내력은 국부좌굴에 의해 결정되며, 판폭두께비를 만족시키지 못하는 경우에는 최대내력에 도달하기 전에 국부좌굴이 발생되었으나 급격한 내력저하는 발생되지 않았다. 장주압축 실험결과 SM570TMC 강재는 허용응력도 설계법과 한계상태 설계법에서 정하고 있는 설계기준을 만족하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.85-91
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• 2001

A study for the structural strength analysis on the doubler plate subjected biaxial in-plane compression and shear load has been performed through the systematic evaluation process. In order to estimate the proper static strength of the doubler plate, non-linear elasto-plastic analysis is introduced. Gap element modeling for contact effect between the main plate and the doubler is prepared and nonlinear analysis procedures are illustrated based on MSC/N4W. In addition, some design guides are suggested through the consideration of several important effects such as corrosion of main plate, doubler width, doubler length and doubler thickness. Finally, theses result are compared with a developed design formula based on the buckling strength and general trends. The design guides, according to the variation of design parameters are discussed.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.69-75
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• 2003

This paper is represented a general equations to obtain the elastic local buckling stresses for the flange and web of H-beam under compression at elevated temperatures and is also developed the software to perform the elastic local buckling analysis at elevated temperatures. Eurocode3 Part 1.2 are used to analyse the decrease in steel yield strength and elastic modulus at elevated temperatures. For design examples of 6 H-beams, the elastic local buckling stresses and critical temperatures for the slenderness ratio $(b/t_f\;and\;d/t_w)$ of the flange and web under uniform compression at elevated temperatures have been analysed by a computer program of this paper. It can be seen that the computer analytical results of this study show a good agreement with the experimental results by Wadee.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권4호
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• pp.509-526
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• 2018

The direct strength method adopted by the AISI Standard and AS/NZS 4600 is an advanced design method meant to substitute the effective width method for the design of cold-formed steel structural members accounting for local instability of thin plate elements. It was proven that the design strength formula for the direct strength method could predict the ultimate strength of medium strength steel welded section compressive and flexural members with local buckling reasonably. This paper focuses on the modification of the direct strength formula for the application to high strength and high performance steel welded section columns which have the nominal yield stress higher than 460 MPa and undergo local buckling, overall buckling or their interaction. The resistance of high strength steel welded H and Box section columns calculated by the proposed direct strength formulae were validated by comparison with various compression test results, FE results, and predictions by existing specifications.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권6호
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• pp.907-929
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• 2022

Compression experiments were conducted to investigate the compressive behavior of built-up open-section columns consisting of four cold-formed steel channels (BOCCFSs) of different lengths, thicknesses, and cross-section sizes (OB90 and OB140). The load-displacement curves, failure modes, and maximum compression strength values were analyzed in detail. The tests showed that the failure modes of the OB90 specimens transformed from a large deformation concentration induced by local buckling to flexural buckling with the increase in the slenderness ratio. The failure modes of all OB140 specimens were deformation concentration, except for one long specimen, whose failure mode was flexural buckling. When the slenderness ratios of the specimens were less than 55, the failure modes were controlled by local buckling. Finite element models were built using ABAQUS software and validated to further analyze the mechanical behavior of the BOCCFSs. A parametric study was conducted and used to explore a wide design space. The numerical analysis results showed that when the screw spacing was between 150 mm and 450 mm, the difference in the maximum compression strength values of the specimens was less than 4%. The applicability and effectiveness of the design methods in Chinese GB50018-2002 and AISI-S100-2016 for calculating the compression strength values of the BOCCFSs were evaluated. The prediction methods based on the assumptions produced predictions of the strength that were between 33% to 10% conservative as compared to the tests and the finite element analysis.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권3호
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• pp.313-319
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• 2017

Cylindrical shells are often used in ship structures at deck plating with a camber, side shell plating at fore and aft parts, and bilge structure part. It has been believed that such curved shells can be modelled fundamentally by a part of a cylinder under axial compression. From the estimations with the usage of cylinder models, it is known that, in general, curvature increases the buckling strength of a curved shell subjected to axial compression, and that curvature is also expected to increase the ultimate strength. We conduct series of elasto-plastic large deflection analyses in order to clarify the fundamentals in buckling and plastic collapse behaviour of cylindrical shells under axial compression. From the numerical results, we derive design formula for predicting the ultimate strength of cylindrical shell, based on a series of the nonlinear finite element calculations for all edges, simply supporting plating, varying the slenderness ratio, curvature and aspect ratio, as well as the following design formulae for predicting the ultimate strength of cylindrical shell. From a number of analysis results, fitting curve can be developed to use parameter of slenderness ratio with implementation of the method of least squares. The accuracy of design formulae for evaluating ultimate strength has been confirmed by comparing the calculated results with the FE-analysis results and it has a good agreement to predict their ultimate strength.