• Structural Engineering and Mechanics
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• 제21권4호
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• pp.407-422
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• 2005

Plate elements in fully profiled sandwich panels are generally subjected to local buckling failure modes and this behaviour is treated in design by using the conventional effective width method for plates with a width to thickness (b/t) ratio less than 100. If the plate elements are very slender (b/t > 1000), the panel failure is governed by wrinkling instead of local buckling and the strength is determined by the flexural wrinkling formula. The plate elements in fully profiled sandwich panels do not fail by wrinkling as their b/t ratio is generally in the range of 100 to 600. For this plate slenderness region, it was found that the current effective width formula overestimates the strength of the fully profiled sandwich panels whereas the wrinkling formula underestimates it. Hence a new effective width design equation has been developed for practical plate slenderness values. However, no guidelines exist to identify the plate slenderness (b/t) limits defining the local buckling, wrinkling and the intermediate regions so that appropriate design rules can be used based on plate slenderness ratios. A research study was therefore conducted using experimental and numerical studies to investigate the effect of plate slenderness ratio on the ultimate strength behaviour of foam supported steel plate elements. This paper presents the details of the study and the results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6521-6526
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• 2013

판형보강재의 강성 및 세장비의 영향이 보강판시스템의 면내압축강도에 미치는 영향을 살펴보기 위해 탄성 및 비탄성 극한강도해석이 수행되었다. 탄성좌굴해석에서는 보강재의 국부좌굴현상이 고려될 수 없지만 보강재의 강성이 일정정도 확보되면 역대칭모드 좌굴형상이 발생되면서 보강판의 면내압축강도가 확보되는 것으로 파악되었다. 초기결함 및 잔류응력이 고려된 극한강도해석에서는 초기결함의 모드형상이 극한강도에 민감하게 영향을 미친다는 사실이 확인되었다. 도로교설계기준에서 제시하는 판형보강재의 세장비제한은 해석 결과와 비교하였을 때 보수적인 수치로 평가되었다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1397-1409
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• 2018

Stiffened plates with high slenderness parameters show large out-of-plane deflections, due to elastic buckling, which may occur before the plates reach their ultimate strength. From a serviceability point of view, restriction of out-of-plane deflections exceeding the fabrication tolerance is of primary importance. Compressive strength at the serviceability limit state (SLS) for slender stiffened plates under uniaxial stress was investigated through nonlinear elasto-plastic finite element analysis, considering both geometric and material nonlinearity. Both normal and high-performance steel were considered in the study. The SLS was defined based on a deflection limit and an elastic buckling strength. Probabilistic distributions of the SLS strengths were obtained through Monte Carlo simulations, in association with the response surface method. On the basis of the obtained statistical distributions, partial safety factors were proposed for SLS. Comparisons with the ultimate strength of different design codes e.g. Japanese Code, AASHTO, and Canadian Code indicate that AASHTO and Canadian Code provide significantly conservative design, while Japanese Code matches well with a 5% non-exceedance probability for compressive strength at SLS.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.443-450
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• 2012

이 연구에서는 내진구조용 강재(SN)의 냉강롤성형된 각형강관을 사용한 CFT 부재의 중심축하중에 대한 구조성능을 평가한다. 일반적으로 냉간롤성형 및 냉간프레스형성으로 인하여 각형강관의 코너부와 평판부 모두 SN강재에 비해 재질변화가 발생하며, 항복강도와 인장강도 및 항복비의 상한치가 높아지는 경향을 나타낸다. 이러한 현상은 강관의 국부좌굴 이후의 비선형거동에 의해 영향을 주며, 이는 CFT 합성 부재와 같이 비선형해석모델에 대하여 영향을 미친다. 따라서 각형강관의 가공열화도를 평가하기 위하여 각형강관의 재료시험을 수행하였고, 세장비 및 판-폭두께비를 실험변수로 하여 일축 압축력을 받는 CFT부재의 구조성능을 평가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권1호
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• pp.147-158
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• 2015

Elements used in steel structures may be considered as an assembly of number of thin flat walls. Local buckling of these members can limit the buckling capacity of axial load resistance or flexural strength. We can avoid a premature failure, caused by effects of local buckling, by limiting the value of the wall slenderness which depend on its critical buckling stress. According to Eurocode 3, the buckling stress is calculated for an internal wall assuming that the latter is a simply supported plate on its contour. This assumption considers, without further requirement, that the two orthogonal walls to this wall are sufficiently rigid to constitute fixed supports to it. In this paper, we focus on webs of steel profiles that are internal walls delimited by flanges profiles. The objective is to determine, for a given web, flanges dimensions from which the latter can be considered as simple support for this web.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.129-138
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• 2016

압축력을 받는 강판 콘크리트(SC) 벽체에서 표면강판의 좌굴은 중요한 한계상태이다. 표면강판은 스터드 또는 타이바 연결재를 통해 콘크리트에 정착된다. 이 논문에서는 실험을 통해 스터드와 타이바가 표면강판좌굴에 미치는 효과를 평가하였다. 실험체는 세 종류의 연결재를 대상으로 하였다; 모두 스터드인 경우, 모두 타이바인 경우, 스터드와 타이바가 교대 설치된 경우이다. 또한 스터드/타이바 간격 대 표면강판 두께비(세장비)를 달리하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 스터드와 타이바가 조합된 SC벽체의 표면강판 좌굴형상 및 좌굴강도가 모두 스터드 또는 타이바가 설치된 SC벽체와 잘 일치하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.505-514
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• 2009

본 논문에는 압측실험 결과에 근거한 원형강관의 구조적인 거동 및 설계강도에 대하여 기술하였다. 원형강관 기둥의 극한강도는 직경-두께비 및 세장비에 의하여 결정된다. 원형강관의 직경-두께비가 큰 경우 전체좌굴 발생 이전에 탄성 및 비탄성 국부좌굴이 일어나게 되어 기둥강도를 감소시키게 된다. 원형강관의 국부좌굴이 기둥강도에 미치는 영향을 연구하기 위하여 두께 2.8mm, 3.2 mm인 SM400 강판을 용접하여 직경-두께비 45에서 170까지인 원형강관을 제작하여 압축실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 직경-두께비가 현행 설계기준의 항복한계보다 작은 원형강관의 경우에도 비탄성국부좌굴이 발생하였으나 상당한 크기의 후좌굴강도를 보여 최대응력은 항복강도를 상회하였다. 도로교설계기준(2005)에 의한 허용응력은 실험결과와 비교하여 상당히 안전치로 나타났다. 최근에 개발된 직접강도법을 원형강관에 적용하기 위하여 실험 및 수치해석 결과와 비교한 결과, 제안된 직접강도법은 국부좌굴과 전체좌굴의 혼합 유무와 상관없이 원형강관 기둥의 극한강도를 적절하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다.