KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Lateral-Torsional Buckling Strength of I-girder with Corrugated Steel Webs under Linear Moment Gradient

선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더의횡-비틂 좌굴 강도

  • 문지호 (Univ. of Washington 토목환경공학과) ;
  • 임남형 (충남대학교 토목공학과) ;
  • 이학은 (고려대학교 건축사회환경공학과)
  • Received : 2012.01.12
  • Accepted : 2012.03.20
  • Published : 2012.06.30
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Abstract

Corrugated steel plates have several advantages such as high resistance for shear without stiffeners, minimization of welding process, and high fatigue resistance. To take advantage of these benefits, several researchers have attempted to use corrugated steel plate as a web of I-girders. The lateral-torsional buckling is the major design aspect of such I-girders. However, lateral-torsional buckling of the I-girder with corrugated steel webs still needs to be investigated especially for a real loading condition such as non-uniform bending. This paper investigated the lateral-torsional buckling strength of the I-girder with corrugated steel webs under linear moment gradient by using finite element analysis. From the results, it was found that the buckling behavior of the I-girder with corrugated steel webs differed depending on the number of periods of the corrugation. Also, a simple equation for the moment gradient correction factor of the I-girder with corrugated steel webs was suggested. The inelastic lateral-torsional buckling strength of the I-girder with corrugated steel webs was then discussed based on current design equations for ordinary I-girders and the results of finite element analysis.

파형강판은 보강재 없이 높은 전단 저항력을 가지며, 보강재를 생략함으로써 상부구조의 용접을 최소화하고 피로 성능을 향상시킨다. 이러한 장점으로 인하여 최근에 파형강판을 I-거더의 복부판으로 사용하려는 연구가 여러 연구자들에 의하여 수행되었다. 횡-비틂 좌굴은 I-거더를 설계함에 있어 주요한 설계인자이지만 불균일 모멘트와 같은 실제 하중이 작용하는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴에 관한 연구는 현재 미흡한 실정이므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴 강도에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더의 탄성 횡-비틂좌굴 거동에 관한 연구를 유한요소해석을 통하여 수행하였다. 본 연구 결과, 파형강판 I-거의 탄성 횡-비틂 좌굴 거동은 파형강판의 파형 주기수에 따라 달라지는 것을 알 수 있었으며, 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더에 대한 모멘트 구배 수정 계수를 제안하였다. 이 후 비탄성 유한요소해석 결과와 일반 I-거더의 설계 방법을 이용하여 파형강판 I-거더의 비탄성 좌굴 강도에 관하여 연구를 수행하였다.

Keywords

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