역우산형 쌍곡포물선 쉘의 유한요소해석

Abstract

본 논문에서는 유한요소해석법을 사용하여 역우산형 쌍곡포물선쉘구조물을 해석하고 그 결과를 기존의 막이론에 의한 설계식의 결과치와 비교하였다. 또한 지붕면의 경사도를 달리하며 경사도에 따른 처짐 및 테두리보와 내부경사리브에 작용하는 부재력, 쉘면에 작용하는 막응력의 변화를 살펴보았다. 해석결과 기존의 막응력에 의한 이론해는 테두리보 및 내부경사리브에 대한 부재력을 과대평가하는 반면 막응력에 대해서는 반대로 과소평가를 하고 있는 것으로 나타났다. 유한요소법에 의해 해석한 지붕의 처짐은 경사도가 낮아짐에 따라 급격하게 증가되는 것으로 나타났다.

This study presents the comparisons between the analysis results based on membrane theory and finite element analysis for the inverted umbrella-type hyperbolic paraboloid shell structure. The effects of the roof angle on the roof deflections, member forces of edge beams and ribs, and shell stress are also investigated with various roof angles. Results show that the membrane theory overestimates the member forces of edge beams and ribs. On the contrary, the shell stresses are underestimated in the membrane theory when compared to the results from the finite element analysis. The deflections of roof slabs by finite element analysis show drastic increasement as the roof angle decreases.