직교이방성 판의 좌굴 및 압축재의 국부좌굴에 대한 해석적 연구 = An Analytical Study on the Buckling of Orthotropic Plates and Local Buckling of Compression Members

국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 직교이방성 판의 좌굴 및 직교이방성 판요소로 구성된 구조용 압축재의 국부좌굴에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 섬유보강 폴리머 플라스틱 재료는 높은 비강도 및 비강성, 높은 부식저항성, 경량성 등 강재나 콘크리트와 비교해서 많은 장점을 가지고 있다. 특히, 펄트루젼 생산 방식은 섬유보강 폴리머 플라스틱 재료의 여러가지 생산방법 중 구조용 플라스틱 부재를 대량으로 생산하기에 가장 적합한 방법이다. 펄트루젼 생산방식은 부재의 축을 따라 주요 보강섬유가 배치되기 때문에 이 재료는 직교이방성으로 간주된다. 그러나, 펄트루젼 섬유보강 플라스틱 부재는 낮은 탄성을 갖고 있고 얇은 판요소로 구성되어 있기 때문에 압축하중이 재하될 경우 좌굴이 발생할 수 있다. 따라서, 이 부재를 설계하는데 안정성은 매우 중요한 문제가 된다. 이 연구에서는 기존의 연구를 따라서 직교이방성 판 및 직교이방성 판요소로 구성된 압축재의 국부좌굴에 대하여 검토하였으며, 국내에서 생산된 직교이방성 판요소로 구성된 압축재의 국부좌굴강도를 계산하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we present the analytical study results pertaining to the buckling of the orthotropic plates and local buckling of structural compression members composed of orthotropic plate components. Fiber reinforced polymeric plastic (FRP) materials, have many advantages over conventional structural materials such as steel and concrete. The advantages of the FRP materials are high specific strength and stiffness, high corrosion resistance, right weight, etc. Among the various manufacturing methods, pultrusion process is one of the best choices for the mass production of structural plastic members. Since the major reinforcing fibers are placed along the axial direction of the member, this material is usually considered as an orthotropic (tranversely isotropic, more specifically) material. However, pultruded fiber reinforced plastic structural members have low modulus of elasticity and are composed of orthotropic thin plate components the members are prone to buckle. Therefore, stability is an important issue in the design of the pultruded FRP structural members. In this paper, the buckling of orthotropic plates and the local buckling of pultruded FRP structural members are investigated by following the previous research results and the local buckling strength of the member produced in the domestic manufacturer is found.