축력비 및 부재강성에 따른 강구조 대칭형 비가새 골조의 열화특성 = Degradation Characteristics of Symmetric Unbraced Steel Frames According to Variations of Member Stiffness and Axial ratio

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 강구조 비가새 골조의 열화특성에 영향을 미치는 구조적 인자들을 해석적인 방법으로 평가하고 설계 초기 단계에서 열화 현상을 근사적으로 평가할 수 있는 방안을 제안하는데 있다. 해석적 연구를 위해 arc length method를 적용한 2차원 2차 수정 소성힌지 해석법을 적용하였으며, 단층 단스팬 골조와 다층 단스팬, 다층 다스팬 골조에 대해 해석을 수행하였다. 해석의 주요 변수로는 축력비와 기둥 보의 강성변화를 적용하였다. 연구 결과 무차원 열화강성은 부재의 강성과 축력비에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으나, 축력비가 열화강성에 주는 영향이 더욱 큰 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 축력비를 변수로 한 열화 강성 평가식을 제안하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study has two objectives: (1) to evaluate the degradation characteristics of symmetric unbraced steel frames by using analytical approach, and (2) to suggest equation which can approximately estimate the effect of degradation during the schematic design stage. For the analytical approach, the refined plastic hinge method with an arc length algorithm was adopted. The subject of analysis was one story one-bay, multistory one-bay, and multistory three-bay unbraced steel frames. The main parameters of the analytical approach include the stiffness ratio of column to beam and the axial force ratio. The study led to the following conclusions. The normalized stiffness of degradations is affected by both stiffness ratio of column to beam and the axial load ratio; however, the major influence on degradations is the axial force ratio. The equation, which can approximately estimate the effect of degradation, was suggested together with the research results.

참고문헌 (Reference)

1 김희동, "하중증폭계수를 적용한 비대칭 비가새 골조 2차 해석 평가" 한국강구조학회 22 (22): 87-97, 2010

2 김희동, "하중증폭계수를 적용한 비가새 골조 2차 해석 평가" 한국강구조학회 21 (21): 627-636, 2009

3 김희동, "강구조 비가새 골조의 P-Δ효과에 관한 연구" 중앙대학교 2001

4 Chen, W. F, "Theory of beam-column, volumn 1 in-plane behavior and design" McGraw-Hill 732-, 1976

5 Galambos, T. V, "Structural members and frames" 1968

6 김희동, "P-Δ 효과를 고려한 기둥항복형 강구조 골조의 안정성" 한국강구조학회 15 (15): 457-466, 2003

7 Chen, W. F, "LRFD Steel design using advanced analysis" CRC 15-18, 1997

8 Deierlein, G. G, "Frame Stability, Chapter. 16, Guide to Stability Design" Criteria for Metal Structures 1998

9 김희동, "Experimental Investigation of the P-Δ Effect of Low Rise Unbraced Steel Frames" 한국강구조학회 9 (9): 131-141, 2009

10 Crisfield,M.A, "An Arc Length Method that Includes Line Searches and Accelerations" 19 : 1983