• Steel and Composite Structures
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• 제23권3호
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• pp.273-283
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• 2017

In this paper, it is aimed to present a detail investigation related to structural behavior of laterally unrestrained steel cantilever roof of tribune with slender cross section. The structure is located in Tutak town in $A{\breve{g}}r{{\i}}$ and collapsed on October 25, 2015 at eastern part of Turkey is considered as a case study. This mild sloped roof structure was built from a variable I beam, and supported on steel columns of 5.5 m height covering totally $240m^2$ closed area in plan. The roof of tribune collapsed completely without any indication during first snowfall after construction at midnight a winter day, fortunately before the opening hours. The meteorological records and observations of local persons are combined together to estimate the intensity of snow load in the region and it is compared with the code specified values. Also, the wide/thickness and height/thickness ratios for flange and web are evaluated according to the design codes. Three dimensional finite element model of the existing steel tribune roof is generated considering project drawings and site investigations using commercially available software ANSYS. The displacements, principal stresses and strains along to the cantilever length and column height are given as contour diagrams and graph format. In addition to site investigation, the numerical and analytical works conducted in this study indicate that the unequivocal reasons of the collapse are overloading action of snow load intensity, some mistakes made in the design of steel cantilever beams, insufficient strength and rigidity of the main structural elements, and construction workmanship errors.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.279-290
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• 2004

이 논문은 I-단면 곡선강지보 (curved steel rib)의 등분포 하중 하에서, 비틀림 (warping)을 포함한, 외평면 (out-of-plane)의 안정성을 해석하였다. 미분구적법 (differential quadrature method, DQM)을 이용하여 다양한 경계조건, 굽힘각 (opening angles)과 강성매개변수 (stiffness parameter)에 따른 임계하중 (critical loads) 및 임계하중 매개변수 (dimensionless buckling parameter)를 계산하였고, Differential quadrature method (DQM)의 해석결과를 타 이론과 비교 분석 하였다. 또한 두 경계조건 (고정-고정, 고정-단순지지)하에서의 새로운 결과를 제시하였고, DQM을 이용한 곡선강지보의 좌굴해석은, 비교적 적은 요소 (grid points)를 사용하고도, 타 이론에 의한 해석적 결과에 비해 정확성과 안정성을 보여주었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권5호
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• pp.621-640
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• 2017

This paper reports the numerical investigation conducted to study the influence of Local-Distortional (L-D) interaction mode buckling on post buckling strength erosion in fixed ended lipped channel cold formed steel columns. This investigation comprises of 81 column sections with various geometries and yield stresses that are carefully chosen to cover wide range of strength related parametric ratios like (i) distortional to local critical buckling stress ratio ($0.91{\leq}F_{CRD}/F_{CRL}{\leq}4.05$) (ii) non dimensional local slenderness ratio ($0.88{\leq}{\lambda}_L{\leq}3.54$) (iii) non-dimensional distortional slenderness ratio ($0.68{\leq}{\lambda}_D{\leq}3.23$) and (iv) yield to non-critical buckling stress ratio (0.45 to 10.4). The numerical investigation is carried out by conducting linear and non-linear shell finite element analysis (SFEA) using ABAQUS software. The non-linear SFEA includes both geometry and material non-linearity. The numerical results obtained are deeply analysed to understand the post buckling mechanics, failure modes and ultimate strength that are influenced by L-D interaction with respect to strength related parametric ratios. The ultimate strength data obtained from numerical analysis are compared with (i) the experimental tests data concerning L-D interaction mode buckling reported by other researchers (ii) column strength predicted by Direct Strength Method (DSM) column strength curves for local and distortional buckling specified in AISI S-100 (iii) strength predicted by available DSM based approaches that includes L-D interaction mode failure. The role of flange width to web depth ratio on post buckling strength erosion is reported. Then the paper concludes with merits and limitations of codified DSM and available DSM based approaches on accurate failure strength prediction.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.559-566
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• 2017

본 논문은 시공단계에서 가설지주 설치를 요구하지 않는 역삼각 트러스 거더로 보강된 새로운 합성 데크플레이트 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 기존 시스템 대비 증가된 강성과 강도를 보유할 뿐 아니라 절대 층고 변화를 최소 수준으로 낮출 수 있으며 기존의 H형강 및 U형 합성보와 같은 다양한 형태의 합성보 부재와 함께 사용될 수 있다. 제안된 시스템의 시공단계 하중에 대한 구조적 성능을 평가하기 위해 5.5m의 스팬을 갖는 5개의 시험체를 제작하여 현장 조건과 유사한 재하하중을 단계적으로 적용시켜 실험을 수행하였다. 실험결과로부터 각 시험체 별 하중-변위 그래프를 구해 비선형 3차원 유한요소해석결과와 비교하였다. 비교 결과 보강 트러스 거더와 데크플레이트 사이에 효율적인 하중 분배가 이루어져 두 구조요소가 잘 일체화되었을 뿐 아니라 시공단계 하중에서의 최대 처짐이 건축구조기준의 제한치를 하회하여 사용성 조건을 잘 만족시킴을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-10
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• 2014

본 연구에서는 원전 구조물 내 철근 콘크리트 구조와 강판 콘크리트 구조가 이질접합된 경우를 모사하기 위하여, 상하부 표면강판 간에 타이바를, 상하부 리브재 간에 타이형강을 구성한 보형 실험체를 제작하여 실험체의 면외 휨 거동특성을 확인하고자 하였다. 실험결과, 실험체의 연성거동을 검증하였으며, 타이바와 타이형강이 콘크리트 및 강판의 분리를 방지함으로써 접합부의 취성파괴를 막아주고 있음을 확인하였다. 또한, #14 주철근으로 구성한 강판 콘크리트 구조 접합부에 대하여 두 가지 형태의 기계적 정착이음 방식에 따른 인장실험을 수행함으로써 본 방식의 설계 적정성을 평가하였다. 실험결과, 두 실험체 모두 주철근이 항복에 도달할 때까지 철근의 정착 및 연결 기능을 탄성한도 내에서 건전히 수행하고 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권1호
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• pp.1-9
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• 2022

반일체식교대교량은 일체식 교대교량의 한 형식이다. 이 교량은 상부구조에서 신축조인트를 제거한 것으로 완전일체식 교대교량이 적용하지 못한 상황에 사용할 수 있으며, 유지관리 성능이 우수하고, 하부구조를 경제적으로 시공할 수 있다. 이 연구는 교대벽체의 일부를 PSC 거더의 단부 벽체형 블록 형태로 제작한 반일체식교대교량에 대한 것으로, 온도신축에 따라 종방향 이동에 저항 역할을 하는 프리캐스트 블록을 활용한 PSC 거더이다. 프리캐스트 블록 PSC 거더는 거더 단부에 프리캐스트 블록을 일체 타설하여 제작하며, 교대벽체 위에 단순거치한 후 무수축 콘크리트와 합성하는 방식으로 시공한다. 따라서 본 연구는 재하실험을 통해 구조계산한 결과에 비교하고자 하며, 나아가 실제 시공된 반일체식교대교량의 토압 및 상부구조 변위 계측하여 이를 분석을 통한 구조성능 평가하였다.