냉간성형 형강의 좌굴거동에 관한 연구

권영봉(Young Bong Kwon),김욱선(Uk Sun Kim) 한국강구조학회 1993 韓國鋼構造學會誌 Vol.5 No.2

Cold-formed steel structural members can be used very efficiently in many applications where conventional hot-rolled members prove uneconomic. However the cold-formed sections are usually thinner than hot-rolled sections and have modes of failure and deformation which are not commonly encountered in normal structural steel design. In this paper, an investigation for thin-walled sections undergoing local and distortional buckling is described and two design curves for effective width and maximum stress for columns are also proposed.

국부좌굴과 휨/휨-비틂좌굴을 받는 기둥의 강도에 관한 연구

권영봉(Kwon Young Bong),김낙구(Kim Nak Goo) 대한토목학회 2004 대한토목학회 학술대회 Vol.2004 No.10

대양주의 명문 University of Sydney

권영봉(Young Bong Kwon) 한국강구조학회 1998 韓國鋼構造學會誌 Vol.10 No.2

박판구조물의 좌굴에 관한 연구

권영봉(Young Bong Kwon),송준엽(Jun Yeup Song),이상우(Sang Woo Lee) 한국강구조학회 1995 韓國鋼構造學會誌 Vol.7 No.2

An analytical method which is based on the spline finite strip method has been developed to investigate the buckling mode and stress of thin-walled structures. Geometric imperfection and initial stress of plates and plate assemblies, which are resulted from various preloadings and may cause prebuckling deformations before buckling, are included in the analysis. Both numerical and algebraic integrations have been performed to improve solution accuracy and efficiency. It can be applied to sections with simple or non-simple boundary conditions and subjected to arbitrary loading. The method has been applied to investigate the buckling behavior of plates and plate assemblies subjected to compression with initial imperfections and residual stresses.

박판형강의 비탄성 좌굴해석

권영봉(Young Bong Kwon) 한국강구조학회 1993 韓國鋼構造學會誌 Vol.5 No.3

A method of inelastic buckling analysis of thin-walled sections is described. The method is based on the semi-analytical finite strip method of structural analysis. Deformation and flow theories of plasticity are included to take into account the nonlinear stress-strain relationship of the material. Strain hardening and residual stresses are also included in the analysis. The method of inelastic buckling analysis is applied to various cold-formed sections and hot-rolled sections. The results are compared with theoretical values and test results.

A Study on the Structural Behavior of High Strength Aluminum Alloy Sections for Barriers

권영봉(Kwon Young Bong),이관희(Lee Kwan Hee),김홍철(Kim Hong Cheol) 대한토목학회 2003 대한토목학회 학술대회 Vol.2003 No.10

혼합좌굴이 발생하는 압축부재의 강도에 관한 연구

권영봉(Kwon Young-Bong),김낙구(Kim Nak Gu) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 A Vol.27 No.4A

강판 요소로 구성된 압축부재는 단면 요소의 폭-두께비 및 부재의 세장비에 의해서 극한강도가 결정된다. 단면의 폭-두께비가 큰 경우 탄성 및 비탄성 국부좌굴과 휨/휨-비틂좌굴의 혼합작용을 받게 되어 기둥강도의 감소를 초래하게 된다. 본 논문에서는 두께 6 ㎜인 SM400 강판으로 용접 제작된 H-단면과 C-단면 기둥의 압축실험 결과를 기술하였다. 기둥좌굴과 국부좌굴의 혼합좌굴이 발생하는 기둥의 극한강도 및 성능에 대한 이론 및 실험적인 연구가 수행되었다. 압축실험결과에 따르면, 국부 및 기둥좌굴의 혼합은 박판 용접형강 기둥의 극한강도에 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 최근 냉간성형강 분야에서 유효폭법을 대체 할 수 있는 방법으로 NAS(AISI, 2004)와 AS/NZS 4600(2005)에 의해 채택된 직접강도법을 용접형강에 적용하기 위하여 실험 및 수치해석 결과를 이용하여 검증하였다. 국부좌굴과 전체좌굴의 혼합작용의 유무와 상관없이 용접형강 압축부재의 극한강도를 적절하게 예측 할 수 있는 유효폭법 및 직접강도법을 제안하였다. The ultimate strengths of compression members composed of thin-walled steel plates is dependent on the width-thickness ratio of plate elements and the member slenderness. If the component element has a large width-thickness ratio, an elastic or inelastic local buckling may occur first and be interacted with the overall buckling. The local buckling causes a negative effect on the column strength. In this paper, a series of compression tests performed on welded H-section and C-section columns fabricated from SM400 steel plate of thickness 6.0 ㎜ is described. The ultimate strength and performance of the compression members undergoing the nonlinear interaction between local and overall buckling were investigated experimentally and theoretically. The compression tests indicated that the interaction has a negative effect on the ultimate strength of thin-walled welded steel section columns. The allowable stress of the sections with buckling interaction can not be predicted properly by the Korean Highway Bridge Design Specifications. The Direct Strength Method, which was newly developed and adopted as an alternative to the effective width method for the cold-formed steel sections recently by NAS (AISI, 2004) and AS/NZS4600 (2005), was calibrated for the application to the welded steel sections by the experimental and numerical results. The paper proposes the effective width method and the Direct Strength Method to predict properly the ultimate strength of welded steel section columns whether the local buckling and overall buckling occurs nearly simultaneously or not.

복부에 슬릿이 있는 박판냉간성형형강 스터드의 압축강도

권영봉,서응규,임덕만,김갑득,권인규,Kwon, Young-Bong,Soe, Eung-Kyu,Lim, Duk-Man,Kim, Gap-Deuk,Kwon, In-Kyu 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.2

벽식 스틸하우스 벽체의 구조재로 적용되어 오고 있는 박판냉간성형형강 스터드의 경우 열교현상에 의한 단열상의 문제를 가지고 있기 때문에 추가적인 단열재의 사용이 요구된다. 이러한 단열 문제를 해결하기 위하여 웨브에 슬릿이 배치된 냉간성형강 단열스터드가 개발되었다. 그러나 슬릿의 배치로 인하여 단면강도 산정은 대단히 어려운 문제점이 되고 있다. 본 논문에는 단열스터드의 압축강도 및 구조적인 거동에 대한 실험 및 해석적인 연구결과를 기술하였다. 슬릿의 길이, 간격 및 배열형태를 달리하는 세 종류의 단열스터드에 대한 압축실험을 단면의 파괴 시까지 수행하였으며, 실험 및 해석결과에 근거하여 복부에 슬릿이 있는 냉간성형강 스터드에 적용하기 위한 단순한 형태의 강도 산정방법을 제안하였다. 제안된 강도산정법에서는 단열스터드를 등가두께의 슬릿이 없는 일반스터드로 대치하고, 이 등가단면에 직접강도법을 적용하여 단열스터드의 공칭압축강도를 산출한다. 제안된 강도산정방법은 단열스터드 실험결과와 비교하여 검증하였다. The cold-formed steel stud, which has been used as a load-bearing member of wall panels for steel houses, poses a significant problem in insulation due to heat bridging of the web. Therefore, some additional thermal insulating materials are required. In order to solve this problem, the cold-formed steel thermal stud with slits in the web was developed. However, estimating the structural strength of thermal studs is very difficult because of the arrangement of perforations. In this paper, an analytical and experimental research on thermal studs is described. Three types of studs with different length, pitch and arrangement of slits were tested to failure. A simple design approach was proposed based on the test results. The proposed method adopted the direct strength method, based on the elastic local and distortional buckling stress of plain studs with equivalent thickness in the web instead of thermal studs. The predictions using the proposed method were compared with test results for verification and the adequacy of the proposed method was confirmed.

박판 냉간성형형강 골조의 접합부 거동에 관한 실험적 연구

권영봉,조종수,송준엽,김갑득,Kwon, Young Bong,Cho, Jong Su,Song, Jun Yeup,Kim, Gap Deuk 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.3

신형상 폐단면 냉간성형형강 스터드와 래프터로 구성된 포탈프레임의 접합부의 모멘트-회전각 관계, 회전강성, 항복모멘트 및 극한모멘트 등을 파악하기 위하여 접합부실험을 수행하였다. 실험의 주요 변수는 연강 접합철물의 두께 및 형상과 접합부 시험체의 비틀림에 관한 구속조건이며, 실험결과의 검증을 위해서 비선형해석 결과와 비교하였다. 반강접 접합부의 휨강성을 실험에 의한 모멘트-회전각 곡선으로 부터 구한 할선강도로 제안하여 구조해석을 통하여 타당성을 검토하였다. A series of connection tests of portal frames which were composed of cold-formed steel studs and rafters was carried out to study the moment-rotation relation, the rotational rigidity, and the yield and the ultimate moment of the connections. The main factors of the tests were the thickness, the shape of the connecting members which were made of mild steel, and the torsional restraints of the test specimens. The test results were compared with those obtained through the non-linear analysis, for verification. The secant stiffness estimated from the experimental moment-rotation curve was proposed for the rotational rigidity of semi-rigid connections, and its validity was verified in the structural frame analysis.

경량형강 스터드 벽체의 휨강도에 관한 연구

권영봉,정현석,김갑득,Kwon, Young Bong,Chung, Hyun Seok,Kim, Gap Deuk 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.2

벽체용 박판냉간성형 Lip-C-형강의 구조적인 거동에 관한 연구의 일환으로 횡하중을 받는 스터드 벽체의 휨강도에 관한 실험적인 연구가 수행되었다. 시험체는 3개 또는 4개의 Lip-C-형강 스터드 부재의 양단을 C-형강 트랙으로 고정하여 제작되었다. 실험의 주요 변수는 스터드 복부의 천공 여부, 보강채널(bridge channel)의 간격 및 개수 그리고 보강 채널의 고정 및 스터드 플랜지의 간격 유지용 특수 클립(Clip)의 개수 등이며, 스터드의 인장측 플랜지에 부착된 합판과 석고보드의 벽에 강도에 미치는 영향이 연구되었다. 실험에 의한 휨강도는 AISI시방서(1996)에 근거한 강도와 비교하였다. An investigation on the structural behavior of cold-formed steel lipped C-section stud for interior walls or partitions was carried out. This experimental research was carried out to study the ultimate and service load capacity of stud assemblies that are subjected to lateral loads. Each test specimen consisted of three or four lipped C-section studs and two C-section tracks that restrained both ends. The major factors considered in this experiment were the perforation on the web, the connection of the bridge channel and the special clip. The effect of the plaster board and the ply wood, which were attached to the tension flange on the flexural strength, was also investigated. Thereafter, the test strength capacities were compared with the nominal strength, based on the AISI Specifications (1996).