DOI QR코드

DOI QR Code

Shear Buckling Strength and Behaviors of Steel Plate Girder with Asymmetrical Shear Resistant Web Panel by Local Corrosion

국부 부식손상에 의하여 비대칭 전단저항 복부단면을 가진 강거더의 전단강도 및 거동평가

  • Lee, Myoung Jin (School of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Ahn, Jin Hee (Dept. of Civil Engineering, Gyeongnam Natinal University of Science and Technology) ;
  • Kim, In Tae (School of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University)
  • 이명진 (부산대학교, 사회환경시스템공학부) ;
  • 안진희 (경남과학기술대학교, 토목공학과) ;
  • 김인태 (부산대학교, 사회환경시스템공학부)
  • Received : 2013.10.29
  • Accepted : 2014.03.27
  • Published : 2014.04.27

Abstract

The number of the deteriorated bridge has been sharply increased due to the increase in the bridge service period in Korea. Local corrosion problem of structural member can be occurred according to atmospheric corrosion environments based on the installation location of steel bridges. Especially, in case of the plate girder bridge, corrosion damage is concentrated on the web panel and stiffener at girder end. An asymmetrical shear resistant web section in the plate girder bridge can be caused from the local corrosion of the web panel, because local corrosion is not symmetrically occurred to the bridge. In this study, therefore, the shear buckling strength and behavior of a plate girder with asymmetrically corroded web panel was numerically evaluated using FE analysis, which was considering an aspect ratio and corrosion damage level of web panel. The shear buckling strength reduction of an asymmetrical shear resistant web panel was compared and evaluated according to corroded volume ratio for a web panel and for diagonal tension field of a web panel.

국내에서는 교량의 공용수명 증가로 노후화 교량의 수가 급격히 증가하고 있다. 강교량의 경우, 가설위치에 따른 대기부식환경에 따라 구조부재에서의 국부 부식손상이 발생 될 수 있다. 특히 강거더 교량의 경우 부식손상이 복부판과 지점부 보강재에 집중적으로 발생된다. 복부판의 국부부식이 교량에 대하여 대칭적으로 발생하는 것이 아니므로 복부판의 국부 부식손상으로 인하여 강거더에서는 전단하중에 대하여 비대칭 복부단면이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 강거더 비대칭 부식 복부단면의 형상비와 부식손상 정도에 따른 전단 좌굴강도 및 전단거동을 거동을 평가하였다. 또한 복부판의 부식손상 부피비와 인장영역에 대한 부식손상비를 고려하여 비대칭 국부 부식손상 단면을 가진 복부판의 전단좌굴강도 감소가 비교 평가되었다.

Keywords

References

  1. Nagai, M. and Miyashita, T. (2009) Recent topics on steel bridge engineering in Japan-design and maintenance. Proceeding of the 10th Korea-China-Japan Symposium on Steel Structures, Korea Society of Steel Construction, pp.65-76.
  2. 김인태, 장홍주, 정지영(2010) 가시설 부식 강재의 잔존 인장 내하성능 평가에 관한 실험적 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제22권, 제5호, pp.399-409. Kim, I., Chang, H.J., and Cheung, J.Y. (2010) An experimental study on the evaluation of residual tensile load-carrying capacity of corroded steel plates of temporary structure, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.22, No.5, pp.399-409 (in Korean).
  3. 김인태, 신창희, 정지영(2010) 부식 H형 강재의 복부좌굴강도 추정에 관한 기초적 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제22권, 제5호, pp.421-433. Kim, I.T., Shin, C.H., and Cheung, J.Y. (2010) A Fundamental Study on Evaluation of Web Crippling Strength of Corroded H-beams, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.22, No.5, pp.421-433 (in Korean).
  4. Kim, I.T., Lee, M.J., Ahn, J.H., and Kainuma, S. (2013) Experimental Evaluation of Shear Buckling Behaviors and Strength of Locally Corroded Web, Journal of Constructional Steel Research, Vol.83, pp.75-89. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2012.12.015
  5. Ahn, J.H., Kim, I.T., Kainuma, S., and Lee, M.J. (2013) Residual Shear Strength of Steel Plate Gider Due to Web Local Corrosion, Journal of Constructional Steel Research, Vol.89, pp.198-212. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2013.07.008
  6. Alinia, M.M., Gheitasi, A., and Shakiba, M. (2011) Post Buckling and Ultimate State of Stresses in Steel Plate Girders, Thin-Walled Structures, Vol.49, Issue.4, pp.455-464. https://doi.org/10.1016/j.tws.2010.12.008
  7. Hoglund, T. (1971) Simply Supported Thin Plate I Girders without Web Stiffeners Subjeted to Distributed Transverse Load, IABSCE, Colloq, Des Plate Box Girders Ultimate Strength, London.
  8. 최취경(2002) 플랜지-웨브 두께비에 따른 플레이트거더의 전단좌굴강도, 박사학위논문, 동국대학교. Kyung, C.C. (2003) Shear Buckling strength of plate Girder with the Ratio of Flange to Web Thickness, Dongguk University (in Korean).
  9. Basler, K. (1961) Strength of plate girders in shear. Transactions of ASCE, American Society of Civil Engineers, New York.
  10. AASHTO (1994) AASHTO, LRFD Bridge Design Specifications. 1st ed., American Association of State Highway and Transportation Officials Washington, D.C.
  11. AISC (2005) Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction Chicago.

Cited by

  1. 대기환경하에서 장기간 사용된 부식강재의 실험적 피로거동평가 vol.29, pp.3, 2017, https://doi.org/10.7781/kjoss.2017.29.3.193
  2. 초음파 속도법을 활용한 강판의 두께 변화 탐지를 위한 기초연구 vol.24, pp.6, 2014, https://doi.org/10.11112/jksmi.2020.24.6.146
  3. 부식전류 평가를 통한 강박스 부재의 상대적 부식환경 평가 vol.24, pp.6, 2014, https://doi.org/10.11112/jksmi.2020.24.6.171