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수평보강재로 보강된 세장 복부판을 갖는 플레이트 거더의 휨강도 평가 방법의 제안 (A Proposal for an Evaluation of Flexural Resistance of Longitudinally Stiffened Plate Girder with Slender Web)

  • 박용명;이건준;최병호;백성용
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.119-132
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    • 2014

  • 본 연구에서는 수평보강재가 설치된 세장한 복부판을 갖는 플레이트 거더의 휨강도 평가를 위한 해석적 연구를 수행하였다. SM490강재를 대상으로 해석에서 구해진 휨강도를 AASHTO LRFD 기준 및 Eurocode 3 기준과 비교한 결과, 특히 AASHTO LRFD 기준은 수평보강재로 보강된 복부판의 세장비가 감소함에 따라 휨강도를 크게 과소평가하는 것으로 나타났다. 그 원인은 현재 AASHTO LRFD 기준은 수평보강재 보강에 따른 복부판의 비조밀 및 조밀 한계세장비 증가를 고려하지 않은 점과 보강 복부판이 압축플랜지의 회전을 구속하는 효과가 증가하는 것을 적절히 고려하지 않기 때문으로 분석되었다. 이에 본 연구에서는 보강 시 복부판과 플랜지의 한계세장비를 제안하였으며, 이를 AASHTO LRFD 기준에 적용함으로써 휨강도를 비교적 합리적으로 평가할 수 있음을 제시하였다.

  • https://doi.org/10.7781/kjoss.2014.26.2.119 인용 PDF KSCI

위성용 사각형 격자강화 구조의 다기능 구조체 개념설계 (Conceptual Design of Multi-Functional Structure using Rectangular Grid-Stiffened Structure for Satellite)

  • 서현석;장태성;이주훈;김원석;현범석;임재혁;황도순;이상곤;조희근;한은수;김임수;심은섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.526-534
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    • 2011

  • 위성의 부피 및 무게 절감을 위하여, 전자, 열제어 및 구조를 하나의 시스템으로 일체화 시키는 다기능 구조체가 개발되어 적용되어 왔으며, 다기능 구조체는 전자장비 중 무게가 많이 나가는 섀시/프레임들, 케이블들 및 커넥터들을 제거 할 수 있다. 이런 기존의 다기능 구조체의 주요 사항은 전기·전자의 섀시/프레임들을 개발 비용 및 시간이 많이 요구 되는 MCMs (Multi-Chip Modules)로 대체 하는 것이다. 본 논문은 위성의 부피 및 무게를 효율적으로 절감할 수 있는 새로운 다기능 구조체의 개념을 보여준다. 구조는 열제어 및 우주방사차폐 기능을 포함한 사각형 격자강화 구조체로 설계 및 제작된다. 사각형 격자강화 구조체는 등방격자구조체의 수정형으로 일반적인 인쇄회로기판을 섀시/프레임 없이 내장할 수 있는 충분한 공간을 제공한다.

  • https://doi.org/10.5139/JKSAS.2011.39.6.526 인용 PDF KSCI

용접된 보강판의 압축 최종 강도의 간이 해석법 (A Simplified Approach to the Analysis of the Ultimate Compressive Strength of Welded Stiffened Plates)

  • 장창두;서승일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.141-154
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    • 1993

  • 본 논문에서는 주변 단순 지지된, 용접된 편면 보강판의 압축 최종 강도를 구하는 간략한 방법을 제안하고자 한다. 우선, 용접에 의한 변형 및 잔류응력과 같은 초기결함을 간략한 방법으로 추정하고, 이 초기결함이 존재하는 보강판의 붕괴 양식을 가정하여, 각 양식에 대해 최종 강도를 구하고, 여러 붕괴 하중에 때해 최소치를 택함으로 보강판의 붕괴 하중을 얻는다. 보강판이 최종 강도 상태에 달하기까지 붕괴 과정을 다음과 같이 가정한다. (1) 보강판의 전체 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (2) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 전단면 항복에 의한 전체 붕괴 (3) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (4) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴 붕괴 하중 계산을 위해 Rayleigh-Ritz 법에 기초한 탄소성 대변형 해석을 수행하고, 소성 붕괴선을 가정한 소성 해석을 수행하여 탄성 해석선과 소성 해석선의 교점을 최종 강도로 택한다. 본 방법을 비선형 유한요소법과 비교해 보면 극히 짧은 계산 시간에 양호한 결과를 산출한다는 것을 알 수 있다. 본 방법에 의한 해석 결과를 통해 판재의 국부 거동에 미치는 보강재의 비틂 강성의 효과를 고찰하였고, 보강재의 굽힘에 의한 전체붕괴와 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴의 기준이 되는 보강재의 형상을 제시할 수 있었다.

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선체 유공보강판의 최종강도 거동에 관한 연구 (A Study on the Ultimate Strength Behavior for Ship Perforated Stiffened Plate)

  • 고재용;이준교;박주신;배동균
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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    • pp.141-146
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    • 2005

  • 선체는 기본적으로 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들중 상당수는 유공판(Perforated plate)이다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)둥이 있다. 이들 유공판에 하중이 작용하면 좌굴과 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 강도문제를 야기 시킬 수 있다. 실적선에서는 유공주위에 스티프너 보강을 통하여 취약한 좌굴강도 보완하고 있으며, 유공을 고려한 최적의 유공보강판 모델을 적용한 좌굴강도 및 최종강도를 파악할 필요성이 대두시 되고 있다. 이와 같은 측면에서 각 조선소에서는 각국 선급들이 제시하는 유공판의 좌굴설계식을 사용하여 강도계산을 하고 있으나 임의의 유공크기에 대찬 좌굴강도 및 최종강도 평가법을 찾기란 매우 어려운 일이다. 본 연구에서는 실선에서 사용중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형유한요소법을 적용하여 면내 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공의 크기와 웹 치수를 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고 압축최종강도에 미치는 영향을 검토하였다.

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