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학위논문 상세정보

하중과 지점 조건의 변화에 따른 압연 H형강 보의 횡좌굴 강도 원문보기
Lateral Buckling Strength of Standard H-shaped Beam with Various Loading and End Resistant Conditions

  • 저자

    허영애

  • 학위수여기관

    東亞大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    건축공학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    v, 31p.

  • 키워드

    하중 지점조건 압연 H형강 횡좌굴;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10067328&outLink=K  

  • 초록

    철골 구조 설계기술의 향상과 재료의 성능개선으로 보의 Span이 길어짐으로써 합리적으로 횡좌굴을 제어하는 것이 오늘날 철골 구조설계의 중요한 과제중의 하나이다. 조밀 또는 비조밀 단면을 가진 비합성 압연 H형 보에 있어서 휨강도는 단부지점조건, 세장비, 좌굴길이, 폭-두께비, 단면형상, 모멘트 경사계수 등과 같은 계수 군에 의해 결정된다. 그러므로 보의 설계에 있어서 휨강도에 영향을 미치는 모든 인자들을 고려하여야 최적화된 설계라고 할 수 있다. 그러나 실제 보에 있어서 하중과 지점조건이 명확하지 못하기 때문에 휨강도에 영향을 미치는 인자들을 고려한 유효좌굴길이계수를 실용해석에 적용시키기가 난해하다. 그래서 AISC가 제시한 횡-비틀림 좌굴강도에 대한 규정들은 이러한 변수들을 명패하게 적용시키고 있지 못하고 있다. 이것은 경제적 설계를 저해하는 요소이므로 이러한 변수들의 실용적 적용방안에 대한 연구의 필요가 절실하다. 본 논문은 횡-비틀림 좌굴강도에 영향을 미치는 인자들 중 지점 구속조건과, 하중 작용점의 위치가 압연 H형 보의 횡좌굴 강도에 미치는 영향을 고전적 해석방법에 기초하여 분석함으로써 실용해석에서 직면하는 횡좌굴 강도 산정의 문제점 개선을 위한 연구들의 이론적 토대를 마련하는데 연구의 기본 목적을 두었고 이러한 과정을 통하여 얻은 연구결과는 다음과 같다. 1. 이론적 해석에 의해 탄성 횡-비틀림 좌굴강도는 단면의 형상, 비지지 길이, 지점 조건, 부재의 축을 따라 작용하는 하중의 형태와 위치, 부제 단면의 중립축에 대해 작용하는 하중의 위치 등에 영향을 받는다는 사실을 알 수 있었다. 이 영향 계수들 중 일단 재료의 물성과 기하학적 특성이 결정되면 비지지 길이, 하중과 지점조건이 탄성 횡-비틀림 좌굴강도에 영향을 미치는 가장 주요한 인자임을 판단 할 수 있다. 2. 정확한 휨 설계강도 산정을 위해서는 비지지 길이에 대한 명확한 이해가요구되며, 유효길이 계수가 비지지 길이와 밀접한 관련을 가진다. 또, 임계모멘트는 하중과 지점조건의 변화에 따라 크게 달라지므로 이를 모두 고려한 모멘트 경사계수가 유효길이 계수의 중요한 영향계수임을 확인할 수 있다. 3. 지점 구속조건과, 하중 작용점의 위치가 압인 H형 보의 횡-비틀림 좌굴강도에 영향을 미치는 주요인자이고, 하중과 지점 구속조건(Support resistant condition)에 따라 유효길이 계수를 적절하게 반영하여야 정확한 횡-비틀림 좌굴강도를 산정하게 하여 철골 구조설계 및 해석에 있어 정확도를 높일 수 있음을 이론적으로 입증할 수 있었다. 4. 이러한 점들을 모두 고려하였을 때, 하중의 작용 위치와 지점 구속조건이 횡좌굴 강도에 미치는 영향에 대해 이론에 근거하여 분석한 본 논문은 상기내용의 실용적 적용방안에 대한 차후 연구의 이론적 토대를 마련하는데 그 목적을 둔다.


    In steel structure design, lateral buckling phenomenon has been well known. However, the exact mechanisms of such phenomenon are still at large. Modern steel design utilizes longer span length, thanks to development of improved steel material properties, manufacturing techniques. Longer-span steel members are more susceptible to lateral buckling. Hence, it is increasingly important to understand and prevent lateral buckling of such members. The lateral buckling strength of nonhybrid and standard hot-rolled shaped beam depends on manifold of parameters such as end rigidity condition, slenderness ratio, buckling length, width-thickness ratio, the degree of lateral support, shape of section, and moment gradient factor Of the parameters, effective length factor for various loading and support conditions is one of the greatest influences on lateral buckling strength. American Institute of Steel Construction LRFD Specification (2003) overlooks the idea of effective length, however, because of its complexity in application and because of the sometimes questionable support conditions for the real beams using the actual untraced length (that is, the case of simply supported beam). In this study, the effect of various end rigidity conditions and loading location acting on the flexural buckling capacity of a beam is studied by classical methods.


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