콘크리트피복 원형충전강관 기둥-강재보 접합부에 대한 반복하중실험 (Cyclic Loading Test for Composite Beam-Column Joints using Circular CEFT Columns)

서지정보

· 발행기관 : 한국강구조학회
· 수록지 정보 : 한국강구조학회 논문집 / 29권 / 6호 / 411 ~ 422페이지
· 저자명 : 이호준, 박홍근, 최인락

초록

본 연구에서는 콘크리트피복 원형충전강관 기둥을 적용한 합성구조 접합부의 거동특성과 내진성능을 평가하기 위하여, 기둥-플랜지접합부에 대한 인장실험과 보-기둥 접합부에 대한 반복하중 실험을 수행하였다. 기둥-플랜지 인장실험은 피복콘크리트의 유무와 플랜지 폭, 인장철근 보강을 변수로 하여 5개의 실험체에 대하여 하중재하능력과 파괴모드를 분석하였다. 실험결과, 접합부에서의 플랜지 단부 폭을 200mm에서350mm로 증가시킬 경우 연결부의 강도 및 강성이 각각 1.61배와 1.56배가 증가했고, 인장철근을 보강할 경우 추가적으로 강성과 강도가 각각1.35배와 1.92배 증가했다. 접합부 반복하중 실험에서는 접합 상세를 변수로 3개의 외부접합부 실험체를 구성했다. 접합부 보강상세로는 인장철근 보강과 강관의 두께, 수직강판 보강을 고려하였다. 모든 접합부 실험체는 보에서 뚜렷한 휨항복이 발생하였으며 접합부의 손상은 제한적이었다. 특히, 강재보가 강관에 직접 용접되는 경우 보의 웨브를 통해서도 하중이 전달되기 때문에, 플랜지 인장실험 결과보다 보수적인 설계가 가능하며, 접합부 강관 두께를 증가시키거나 수직강판으로 보강한 경우에는 추가적으로 패널존의 전단내력이 증가하는 것으로 나타났다.

영어초록

In this study, to investigate the seismic performance of beam-column joints using concrete-encased and -filled circular steel tube(CEFT) columns, two types of tests were performed: (1) column - flange tension test and (2) beam - column joint cyclic load test. In column - flange tension test, test parameters were concrete encasement and connection details: flange width and strengthening rebar. Five specimens were tested to investigate the load-carrying capacity and the failure mode. Test results showed that increase of flange width from 200mm to 350mm result in increase of connection strength and stiffness by 61% and 56%, respectively. Structural performances were further improved with addition of tensile rebars by 35% and 92%, respectively.
In cyclic loading test, three exterior beam-column joints were prepared. Test parameters were strengthening details including additional tensile rebars, thickened steel tube, and vertical plate connection. In all joint specimens, flexural yielding of beam was occurred with limited damages in the connection regions. In particular, flexural capacity of beam-column joint was increased due to additional load transfer through tube - beam web connection. Also, connection details such as increase of tube thickness and using vertical plate connection were effective in improving the resistance of panel zone.

참고자료

· 없음