Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Out-of-Plane Effective Length Factor of X-Bracing System

X-브레이싱의 면외 유효 좌굴길이 계수

  • 문지호 (고려대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 윤기용 (선문대학교 토목공학과) ;
  • 이학은 (고려대학교 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2006.09.15
  • Accepted : 2007.01.10
  • Published : 2007.02.27
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Abstract

In this study, the elastic out-of-plane buckling load and the effective length factor of X-bracing systems were studied. Points of the intersection of diagonals were modeled as a rigid connection or a pinned connection depending on the connection method of diagonals. The boundary condition of the intersection influences the buckling load of X-bracing systems. For each boundary condition of the intersection, effective out-of-plane length factors of X-bracing systems were derived as a function of the length ratio of tension and compression diagonals $L_P$/$L_T$, the applied force ratio of tension and compression diagonals T/P, and the Euler buckling load ratio of tension and compression diagonals $P_{ET}$/$P_{EP}$. The proposed effective out-of-plane length factors of X-bracing systems were compared with the results of previous researchers and those of the finite element analysis and their properties were verified. Finally, the effects of the boundary condition of the intersection on the out-of-plane buckling load of X-bracing systems were investigated.

본 연구에서는 X-브레이싱 접합부의 경계조건에 따른 탄성 면외 좌굴하중 및 유효 좌굴길이 계수에 관한 연구를 수행하였다. X-브레이싱의 접합부는 연결방법에 따라 강접합 혹은 단순 연결로 가정할 수 있으며, 이러한 접합부의 경계 조건은 X-브레이싱의 좌굴하중에 영향을 미친다. 본 연구에서는 접합부의 경계 조건에 따른 X-브레이싱의 면외 유효 좌굴길이 계수들을 유도 하였으며, 면외 유효 좌굴계수들은 압축부재와 인장부재의 길이비 $L_P$/$L_T$, 인장력과 압축력의 비 T/P, 및 인장부재와 압축부재의 Euler 좌굴하중의 비 $P_{ET}$/$P_{EP}$의 함수로 나타났다. 이러한 연구결과는 기존 연구자들 및 유한요소해석결과와 비교 분석하여 그 타당성과 적용성을 검증하였다. 마지막으로 유도된 면외 유효 좌굴길이 계수들을 비교하여 접합부의 경계 조건이 X-브레이싱의 면외 좌굴하중에 미치는 영향을 분석하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 교량설계핵심기술연구단

References

  1. 심낙훈, 박영석 (2006) '실물모형 시험체를 이용한 U형 강박스 거더의 상부 수평 브레이싱에 관한 실험적 연구: 비틂 강성' 한국 강구조학회 논문집, 제18권 4호 pp. 447-455
  2. 이성철, 정운용, 최우석, 박유신 (2001) '개구제 강주형의 상부플랜지 수평브레이싱에 관한 실험연구' 대한토목학회 학술발표대회 논문집, pp. 1033-1036
  3. ABAQUS Standard user's manual version 6.2 (2001), Hibbit, Karsson and Sorensen Inc
  4. Davaran, A. (2001) Effective Length Factor for Discontinuous X-Bracing Systems, ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol. 127, No. 2, pp. 106-112 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(2001)127:2(106)
  5. DeWolf, J. T., and Pelliccione, J. F. (1979) Cross-Bracing Design, ASCE Journal of the Structural Division, Vol. 105, No. ST7, pp. 1379-1391
  6. Kitipornchai, S., and Finch, D. L. (1987) Stiffness Requirements for Cross Bracing, ASCE Journal of the structural Engineering, Vol.112, No. 12, pp. 2702-2707
  7. Segal, F., Levy, R., and Rutenberg, A. (1994) Design of Imperfect Cross-Bracing, ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol. 120, No. 6, pp. 1057- 1075 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1994)120:5(1057)
  8. Stoman, S. H. (1989a) Effective Length Spectra for Cross Bracings, ASCE Journal of Structural Engineering, Vol. 115, No. 12, pp. 3112-3122 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1989)115:12(3112)
  9. Stoman, S. H. (1989b) Stability Criteria for X-Bracing Systems, ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol. 114, No. 8, pp. 1426-1434 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1988)114:8(1426)
  10. Timoshenko, S. P., and Gere, J. M. (1961) Theory of Elastic Stability, 2nd Ed, McGraw-Hill Book Co. Inc
  11. Wang, D. Q., and Boresi, A. P. (1992) Theoretical Study of Stability Criteria For X-Bracing Systems, ASCE Journal of Engineering Mechanics, Vol. 118, No. 7, pp. 1357-1364 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1992)118:7(1357)