반복 축 하중을 받는 트러스 요소의 탄소성 좌굴거동 해석기법에 관한 연구

백기열,Baek, Ki Youl 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.20 No.3

The post-buckling behavior of slender members, such as the chord of truss structures generally implies extreme strength degradation. The buckling strength is usually determined as the performance of the compressed steel members, so it is important to understand the exact buckling behavior of a member in order to design the entire structure. A target analytical model is usually divided by beam or shell element when we simulate the buckling behavior of a compressed steel member such as atruss member. In this case, it is possible to accurately obtain the behavior, but such would be expensive and would require experience inanalysis even in monotonic loading. In this paper, we propose a consistent and convenient method to analyze the post-buckling behavior of elastoplastic compression members. The present methods are formulated to satisfy the second law of thermodynamics. Three numerical examples were tested to determine the validity of the proposed model in cyclic loading with comparable F.E.M results. 트러스 구조는 단면의 효율이 높고, 단순하면서도 합리적인 형태로 사용될 수 있어 입체적인 대공간 구조의 지붕구조에 자주 사용되는 구조이지만, 구조물을 구성하는 부재의 수가 방대하며 세장하게 된다. 또한 구조물 전체의 거동은 개부재의 좌굴에 지배되는 경우가 대부분이므로 트러스 구조를 해석할 경우에는 개부재의 탄소성 좌굴거동 및 좌굴 후 거동을 고려하는 것이 필수적이다. 반복 축 하중을 받는 트러스 부재의 좌굴 후 거동을 해석하기 위해서는 일반적으로 보 요소를 이용한 요소분할 모델 및 소성힌지 모델이 사용되지만, 전체 구조물을 해석할 경우 계산 부하 및 불안정성이 증가하므로 유용한 방법이라고 할 수 없다. 본 연구에서는 트러스 부재의 탄소성 좌굴거동을 표현할 수 있는 해석기법의 개발을 목적으로, 열역학을 사용한 정식화를 통해 1개의 요소로 부재 전체의 거동을 표현 가능한 수치해석 기법을 유도한다. 제안모델은 부재의 요소 분할을 필요로 하지 않으므로 계산상의 효율성이 높은 모델이며 부재 중앙의 회전변위를 부재내력의 손상정도로 판단하여 좌굴 후 거동을 표현하는 데미지 모델 및 세장비가 작은 경우에 유용한 근사해석법 등을 제안한다. 또한 2종류의 제안모델 해석결과와 유한요소법의 분할모델 해석결과를 비교하여, 제안모델의 신뢰성을 검토하였다.

금속재의 응력-변형도 관계에 대한 서브레이어 모델의 수치해석기법

백기열 대한건축학회 2007 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.23 No.5

To present the material non-linearity, the Sub-layer model is used well for a long time as a simple analytical method in numerical analysis field. And the Bounding surface model is also a well known method in presenting complex behavior of material like the baushinger effect in which it is represented to metallic material non-linear behavior in cyclic loading. But the former model has a disadvantage for calculation efficiency and the latter one includes an uncertain hypothesis. Then the purpose of this paper is to develop a simple analytical method which can simulate the material behavior efficiently and accurately. The Sub-layer model is conducted as a basic model in this research and the Bounding surface concept is used during the formulation. By using macroscopic values which are derived from the Sub-layer model with various value of a yield stress microscopically. Finally, the validity of the proposed model is verified by comparing it with the numerical result of the Sub-layer.

공간구조에 적용되는 일반구조용 강관의 압축내력에 관한 연구

백기열,Baek, Ki-Youl 한국공간구조학회 2008 한국공간구조학회지 Vol.8 No.5

국민소득수준의 향상에 따라 국내 건축물의 디자인 및 사용목적의 대한 다양성이 요구되고 있다. 대공간 구조물은 이러한 시대적 요구에 적합한 구조물로서 최근 대공간 구조물에 대한 설계 및 시공법에 관한 관심이 꾸준히 증가하고 있다. 트러스구조는 대공간 구조에 보편적으로 사용되는 구조시스템으로 트러스의 부재는 단면의 효율이 높은 강관을 사용하는 것이 일반적이다. 현재 국내에 유통되고 있는 강관은 생산처에 따라 다양한 제품이 생산되고 있으나 강관 소재의 출처 및 강관 자체의 실제 성능에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이 연구는 국내에 유통되고 있는 일반구조용 각형강관, 원형강관 및 비계용 강관에 대하여 소재의 인장시험과 Stub-column 압축시험 및 기둥의 좌굴실험을 통해 강관의 소재성능 및 구조부재로서의 압축성능을 파악하는 것을 목적으로 한다. 소재시험결과, 구입처 구분 및 단면형상에 따른 강관 소재성능의 편차가 확인되었다. 기둥좌굴 실험결과, 각 실험체의 압축내력은 LSD 기준곡선에 만족하는 결과를 나타내었으며, SSRC 곡선1, ECCS-a곡선에 상회하는 결과를 나타내었다. Space truss is a rational system which forming large span in spatial structure and the steel tube is used well as a structure member in truss system. This study includes coupon test and Stub-column compression test on the structural steel tube. The compression test of Stub-column was performed to characterize and quantify the material characteristic and strength of column. In this study, we also researched the matter of compatibility, in which we compared the experiment formula and the abstract formula by the application of the LSD standard formula, SSRC and ECCS multiple column curve.

금속계 구조재의 다축응력상태 탄소성거동에 대한 구성식

백기열,모토유이 쇼지로,김종락 대한건축학회 2007 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.23 No.1

The work presented in this paper is concerned with developing a consistent and convenient analytical method which enables us to simulate the material non-linearity. To present the complex stress-strain relationships of material, Sub-layer model has been used as a kind of numerical methods for a long time. A simple analytical formulation of macroscopic Sub-layer model is proposed for presenting the Baushinger effect, in which is represented to metallic material nonlinear behavior in cyclic loading. By using macroscopic variables, which are derived from the Sub-layer model directly, the proposed model enable us describe cyclic plasticity simply. Macroscopic formulations are employed with several surfaces and compared with the Bounding surface model. The validity of macroscopic model with comparing between the numerical result of the Sub-layer model and one of proposed model is also discussed macroscopically.

생물다양성 자료의 데이터베이스화와 온라인 관리시스템 및 분석도구 구축에 관한 연구

백기열,정종철,박선주,이종욱 한국환경과학회 2005 한국환경과학회지 Vol.14 No.12

텐셔닝 에어빔 시스템의 구조성능에 관한 연구

백기열,김종수,Baek, Ki-Youl,Kim, Jong-Soo 대한건축학회 2011 대한건축학회논문집 Vol.27 No.3

A study on the structural performance tensioning air beam system(TABS) is presented. TABS which consists of air beam and cable strut is a light weight structure system and hybrid system. Several researches which concerned to tensioning pneumatic structure reported in recent year, especially "Tensairity" is representative of tensioning pneumatic structure. In "Tensairity", compression and tension are physically separated. Low pressure compressed air is used for pretensioning the tension element and for stabilizing the compression element against buckling. Previous researches of "Tensairity" show structural ability of a typical air pressure beam. Therefore, there is necessary to make an interrelation between air pressure and structural abilities of tensioning air beam qualitatively. In this study, a number of specimens were tested with different air pressure condition. In order to prove the structural properties of TABS, an efficient computational analysis was performed.

공동주택에서의 모듈러공법 활용사례

백기열(Baek, Ki Youl),이동엽(Lee, Dong Yeob),박경찬(Park, Kyung Chan) 한국강구조학회 2021 한국강구조학회 학술대회 발표집 Vol.32 No.1

손상강재의 기계적 가열교정에 따른 소재특성 및 사용성 평가

백기열(Ki-youl Baek),윤태양(Tae-yang Yoon),하상희(Sang-hee Ha),정지훈(Ji-hoon Jeong) 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會誌 Vol.28 No.4

APCS Nagoya 2009 국제학술발표대회 참가

백기열(Ki-Youl Baek) 한국콘크리트학회 2009 콘크리트학회지 Vol.21 No.6

텐셔닝 에어빔 시스템의 구조성능에 관한 연구

백기열(Baek Ki-Youl),김종수(Kim Jong-Soo) 대한건축학회 2011 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.27 No.3

A study on the structural performance tensioning air beam system(TABS) is presented. TABS which consists of air beam and cable strut is a light weight structure system and hybrid system. Several researches which concerned to tensioning pneumatic structure reported in recent year, especially "Tensairity" is representative of tensioning pneumatic structure. In "Tensairity", compression and tension are physically separated. Low pressure compressed air is used for pretensioning the tension element and for stabilizing the compression element against buckling. Previous researches of "Tensairity" show structural ability of a typical air pressure beam. Therefore, there is necessary to make an interrelation between air pressure and structural abilities of tensioning air beam qualitatively. In this study, a number of specimens were tested with different air pressure condition. In order to prove the structural properties of TABS, an efficient computational analysis was performed.