Inelastic Lateral-Torsional Buckling Strength of Steel I-Beams under Non-Uniform Temperature Conditions

• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: Nguyen, Xuan Tung Alolod, Shane Park, Jong Sup(박종섭)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 19권4호, 157~164쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.08.30

국문 초록

본 연구는 온도변화 영향을 받는 I형보의 비탄성 횡-비틀림좌굴거동 특성을 평가분석하고 있다. 유한요소해석 프로그램 ABAQUS를 해석연구에 사용하였으며, I형보에 균일모멘트를 하중으로 작용하고, 온도영향은 표준온도인 20°C에서 고온인 600°C까지 고려하였다. 비선형좌굴해석을 위해 잔류응력과 기하비선형의 초기변형을 고려하였다. 해석결과로부터 보 전체에 온도영향을 반영한 경우에 강도감소가 가장 크게 발생하였으며, 인장부재보다는 압축부재에 온도영향을 반영하였을 때 좌굴에 보다 취약한 결과를 얻을 수 있었다. 보 전체에 600°C 온도하중을 반영하였을 때 77%의 강도감소가 발생하였으며, 인장플랜지의 50% 범위에 600°C 온도하중을 반영하였을 때 13%의 강도감소를 나타내었다. 국부적으로 온도영향을 받은 부분에서 국부좌굴이 발생하기 시작하며, 최종적으로 전체좌굴이 발생되는 좌굴모드 진행을 확인할 수 있었다.

영문 초록

This study assessed the inelastic lateral-torsional buckling behavior of steel I-beams under elevated temperatures. Numerical simulations were conducted using the finite element program ABAQUS. The beam models were subjected to uniform bending and varying temperature loads from a normal temperature of 20 °C to an elevated temperature of 600 °C. These thermal loads were applied at the compression flange, tension flange, half of the beam, and throughout the entire beam. The combined effects of residual stress and geometric imperfection on the inelastic buckling strengths of the beams were also considered. The results showed that the scenario in which the entire beam was heated demonstrated the highest strength degradation. In addition, the compression flange of the beam was observed to be critical; thus, the local buckling of the compression flange greatly contributed to the decrease in the buckling strength compared with the other cases.

목차

1. Introduction

2. Finite Element Modeling

3. Analysis Results

4. Conclusions

키워드

Flexural Strength Inelastic Buckling Elevated Temperature Numerical Analysis 휨강도 비탄성좌굴 온도하중 유한요소해석