• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.249-259
• /
• 2011

본 연구에서는 비틀림 하중을 받는 U형 강박스 거더의 뒤틀림 거동을 해석적으로 분석하여 거더 내부에 설치되는 수직브레이싱의 각 부재에 발생하는 부재력을 산정하는 수식이 개발되었다. 편심하중 또는 거더의 곡률에 의해 발생하는 비틀림하중을 박스단면내 상대적인 변형과는 무관한 순수 비틀림 성분력과 박스 단면내 뒤틀림을 유발하는 뒤틀림 성분력으로 분해하여 뒤틀림 성분력과 이에 저항하는 내부 수직브레이싱의 상호작용 효과를 분석함으로써 각 부재에 발생하는 부재력을 비틀림하중의 함수로 도출하였다. 제안식의 타당성을 검증하기 위하여 편심하중을 받는 단경간 직선거더 및 전경간 일정한 곡률을 가지는 3경간 거더 예제를 선정하여 3차원 유한요소 모델링을 수행하고 해석을 통해 얻은 내부 수직브레이싱의 각 부재력을 제안식으로 산정된 값과 비교 분석하였다. 해석 및 제안식으로 결정된 각각의 부재력은 높은 수준으로 일치함을 보였다.

• 한국안전학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.6-15
• /
• 2020

This study examined the structural behaviors and ultimate loads of assembled system scaffolds by load tests. Considering the number of bay and bracing installation, four specimens were tested. The bays were divided into 1 bay and 2 bays, with and without the bracing member installed. Failure modes and horizontal displacements show that the whole column buckled without showing no point of inflection in the column, regardless of whether or not braces were installed. Thus, the current design method of selecting the vertical spacing between the horizontal members of the system scaffold as the effective buckling length underestimates the effective buckling length. In case of 1 bay specimens, the ultimate loads between specimens with and with bracing members are similar. However, in case of 2 bay specimens, the specimen with bracing members shows the increased ultimate load of 36% compared with that without bracing members. In addition, as the number of bays in the system scaffold increases, the ultimate load of the unit vertical column increases in case of the specimen with bracing installation. However, in the specimen without bracing members, the ultimate load of the unit column reduces with the increment of the number of bays due to the torsional buckling. Therefore, it is essential to install bracing members to increase the whole strength of system scaffolds and the ultimate load of the unit column.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제16권5호
• /
• pp.613-625
• /
• 2003

This paper presents the lateral-torsional buckling (LTB) of beams or girders with continuous lateral support at top flange. Traditional moment gradient factors ($C_b$) given by AISC in LRFD Specification for Structural Steel Buildings and by AASHTO in LRFD Bridge Design Specifications were reviewed. Finite-element method buckling analyses of doubly symmetric I-shaped beams with continuous top bracing were conducted to develop new moment gradient factors. A uniformly distributed load was applied at midheight and either or both end moments were applied at the ends of beams. The proposed solutions are simple and accurate for use by engineers to determine the LTB resistance of beams.

• 전산구조공학
• /
• 제5권1호
• /
• pp.109-118
• /
• 1992

보(Beam)의 횡-비틀림 좌굴(Lateral-Torsional Buckling)에 대한 저항능력을 향상시키기 위해 횡-브레이싱(Lateral Bracing)을 실제 설계에 오랫동안 사용해 왔으나, 횡-브레이싱의 성능에 중요한 인자들은 아직 설계공식에 많이 포함되어 있지 않다. 해석적 모델을 사용하여 아래와 같은 몇개의 인자들에 대한 Parametric Study를 반복하중을 받는 짧은 보에 적용하여 그 영향들을 고찰하고자 한다 : 브레이스의 보 길이 방향의 위치, 브레이스의 보의 절단중심에 대한 높이, 브레이스의 강도와 강성. 일단고정 타단가중 지반(Propped Cantilever)보를 이용하여 Parametric Study를 수행하고, 또한 구조물 전체의 좌굴현상을 잘 포착하기 위해 보와 브레이스에 기하학적 (완전) 비선형의 보 모델을 사용한다. 여기에서 이상화된 브레이스는 보 단면의 횡방향의 이동은 구속하지만 회전은 자유롭게 하도록 한다. 또한 금속의 주기적 소성(Cyclic Plasticity)거동을 보다 잘 나타내기 위해 다축 주기적 소성 모델을 Consistent Return Mapping Algorithm과 결합시켜 적용한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.183-191
• /
• 2003

본 연구는 예압 가새로써 내진 보강된 RC 골조의 보강 효과를 3차원적으로 조사함이 그 목적이다. 이를 위해, 먼저 4층 규모의 RC 골조에 극한 하중을 가한 후 예압 가새를 이용하여 보강하되 보강 위치에 따라 3경우로 나누어 해석을 수행해보았다. 해석 방법으로써, 본 연구자가 앞서 행한 연구 결과에 의해 정적 붕괴 해석법이 비선형 동적 시간 이력 해석법의 대안책으로 훌륭히 쓰일 수 있음을 밝힌바 있기 때문에 정적 붕괴 해석만 적용하여 보강 전의 해석 및 보강 후의 영향에 대해서 평가하였다. 그 결과, 외주부에 설치한 가새가 커다란 비틀림 저항을 발휘했으며 예압 가새로 인해 골조에 균등한 강성 변화가 유도되어 급격한 파괴가 발생하지 않는 효과를 보였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.191-201
• /
• 2006

본 연구에서는 비지지길이 양단에 계단식 단면 변화를 가지는 보에 대해 횡-비틀림 좌굴강도를 합리적으로 산정하기 위 한 새로운 모멘트 구배 수정계수를 개발, 제안하였다. 제안된 식은 건물과 교량에 사용된 보의 양단에 개별 지지만 존재하는 경우와, 슬래브 등이 타설되어 상부플랜지에 연속적인 횡방향 지지가 존재하는 경우로 구분되어 연구되었다. 새로운 모멘트 구배 수정계수식을 개발하기 위하여 유한요소해석 프로그램이 활용되었으며, 제안식은 기존에 발표된 식들과 비교 분석되었다. 구조물에 발생가능한 대부분의 하중조건이 본 연구에 고려되었으나, 본 논문에서는 하나의 집중하중과 등분포하중이 작용하는 경우를 중점으로 기술되었다. 본 연구에서는 비지지길이와 보작용시 적용 가능하도록 식이 개발 제안되었다. 본 논문을 통해 제안된 새로운 모멘트 구배 수정계수식들은 건물과 교량의 설계 및 유지관리 기술자들이 간편하고 경제적인 설계를 유도하는 데 크게 기여할 것이다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제2권3호
• /
• pp.209-222
• /
• 2002

This paper describes the buckling phenomenon of a tubular truss with unsupported length through a full-scale test and presents a practical computational method for the design of the trusses allowing for the contribution of torsional stiffness against buckling, of which the effect has never been considered previously by others. The current practice for the design of a planar truss has largely been based on the linear elastic approach which cannot allow for the contribution of torsional stiffness and tension members in a structural system against buckling. The over-simplified analytical technique is unable to provide a realistic and an economical design to a structure. In this paper the stability theory is applied to the second-order analysis and design of the structural form, with detailed allowance for the instability and second-order effects in compliance with design code requirements. Finally, the paper demonstrates the application of the proposed method to the stability design of a commonly adopted truss system used in support of glass panels in which lateral bracing members are highly undesirable for economical and aesthetic reasons.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제3권4호
• /
• pp.261-275
• /
• 2003

Truss members built-up with double angles back-to-back have monosymmetric cross-section and twisting always accompanies flexion upon the onset of buckling about the axis of symmetry. Approximate formulae for calculating the buckling capacity are presented in this paper for routine design purpose. For a member susceptible only to flexural buckling, its optimal cross-section should consist of slender plate elements so as to get larger radius of gyration. But, occurrence of twisting changes the situation owing to the weakness of thin plates in resisting torsion. Criteria for limiting the leg slenderness are discussed herein. Truss web members in compression are usually considered as hinged at both ends for out-of-plane buckling. In case one (or both) end of member is not supported laterally by bracing member, its adjoining members have to provide an elastic support of adequate stiffness in order not to underdesign the member. The stiffness provided by either compression or tension chords in different cases is analyzed, and the effect of initial crookedness of compression chord is taken into account. Formulae are presented to compute the required stiffness of chord member and to determine the effective length factor for inadequately constrained compressive diagonals.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제8권2호
• /
• pp.423-442
• /
• 2015

The effects of accidental eccentricity on the seismic response of four-storey steel buildings laterally stabilized by buckling restrained braced frames are studied. The structures have a square, symmetrical footprint, without inherent eccentricity between the center of lateral resistance (CR) and the center of mass (CM). The position of the bracing bents in the buildings was varied to obtain three different levels of torsional sensitivity: low, intermediate and high. The structures were designed in accordance with the seismic design provisions of the 2010 National Building Code of Canada (NBCC). Three different analysis methods were used to account for accidental eccentricity in design: (1) Equivalent Static Procedure with static in-plane torsional moments assuming a mass eccentricity of 10% of the building dimension (ESP); (2) Response Spectrum Analysis with static torsional moments based on 10% of the building dimension (RSA-10); and (3) Response Spectrum Analysis with the CM being displaced by 5% of the building dimension (RSA-5). Time history analyses were performed under a set of eleven two-component historical records. The analyses showed that the ESP and RSA-10 methods can give appropriate results for all three levels of torsional sensitivity. When using the RSA-5 method, adequate performance was also achieved for the low and intermediate torsional sensitivity cases, but the method led to excessive displacements (5-10% storey drifts), near collapse state, for the highly torsionally sensitive structures. These results support the current provisions of NBCC 2010.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.27-37
• /
• 1983

본(本) 연구(硏究)는 경기도(京畿道) 설계심의회(設計審議會)에서 천마산(天馬山) 청소년(靑少年) 심신수련장(心身修練場) 현수교(懸垂橋) 설계심의시(設計審議時) 현수교(懸垂橋)의 동적(動的) 거동(擧動)에 대한 설계미비(設計未備)의 원인(原因)이 아직도 체계화(體系化)되지 못한 우리 나라 현수교(懸垂橋)의 설계자료(設計資料)와 지침(指針)의 불비(不備)함에 그 동기(動機)를 얻어, 유한요소법(有限要素法)을 적용(適用)하여 현수교(懸垂橋)의 비틀림진동(振動)에 대한 고유진동수(固有振動數)와 이에 상응(相應)하는 고유진동형(固有振動形)을 구(求)하였다. 실제(實際)로 현수교(懸垂橋)의 일반적(一般的) 거동(擧動)은 수직(垂直) 수평면(水平面) 내(內)에서의 연성(連成)된 운동(運動)으로 표시(表示)되지만 사용목적(使用目的)에 부합(附合)하여 그 진폭(振幅)을 미소(微小)하도록 제한(制限)하면 수직(垂直) 비틀림 진동(振動)은 단독(單獨)으로 비연성화(非連成化)할 수 있으며, 이에 따라 해석하였다. 1973년 6월에 개통된 Streamlined Box-Girder Type인 남해대교(南海大橋)와 Lateral Bracing으로 이루어진 단경간의 천마산(天馬山)의 현수교(懸垂橋)의 설계자료(設計資料)를 이용하여 수치해(數値解)를 얻었으며, 천마산(天馬山) 현수교(懸垂橋)의 경우(境遇) 보조(補助) 보강(補强)케이블의 유무(有無)에 따른 고유진동수(固有振動數)와 진동형(振動形)을 구(求)하여 비교(比較) 검토(檢討)하였다. 보강(補强)케이블의 유무(有無)에 따라 초기의 진동수(振動數) 등에서는 그 영향이 매우 뚜렷하였으나, 진동형(振動形)이 복잡해짐에 따라 보강(補强)케이블의 영향은 미약했거나 또는 오히려 역효과를 가져왔다. 남해대교(南海大橋)에 있어서 유한요소기법(有限要素技法)과 전자계산기에 의해 본(本) 연구(硏究)에서 구한 고유진동수(固有振動數)와 남해대교(南海大橋) 건설지(建設誌)에 있는 Frequency Equation으로 구한 값 또는 풍동실험(風洞實驗)에 의한 결과(結果) 등과 비교(比較) 검토(檢討)하였으며, 비교(比較) 결과(結果) 좋은 일치(一致)를 보여주었다.