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문제 정의
- 본 연구에서는 H형강과 구조용집성재의 하이브리드에 의한 접합부의 가능성을 검토하기 위해서 플랜지 두께변화에 따른 영향을 평가하였으며, 본 연구범위 내에서 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 2 구조용 집성재의 기준 허용응력에 따라 표 3과 같은 성능을 갖는 집성재를 사용하였으며 , X-X축에 대한 기준 허용 휨응력은 9MPa이며, 탄성계수는 8GPa이다. 본 연구에서는 H형강을 이용한 구조용 집성재의 접합부에서 H형강 플랜지두께의 영향만을 평가하기 위한 목적이므로 구조용집성재에 대한 소재시험은 별도로 행하지 않았다 열간 압연한 H형강의 플랜지 . 웨브 그리고 built-up 에 사용된 강판( Qmm.
- 본 연구에서는 기존연구를 기초로 하여 H형강에 구조용 집성재를 삽입하는 접합부에 대한 플랜지 두께변화에 대한 영향과 탄 소성 특성을 파악하기 위하여 이음접합 단순보의 휨 실험을 행하였다.
제안 방법
- 부착위치를 나타내고 있다. H형강의 플랜지의 재축방향 (sl-s3, s7-s9)과 재축의 수직방향(s4-s6, sl(Asl2)의 응력분포를 파악하기 위하여 강재용 변형게이지를 사용하였으며, 구조용 집성재에는 지압응력(wl-w9), 목재의 곡률(wl(卜wll) 및 축 방향 변형도(wl2)를 파악하기 위하여 목재용 변형게이지를 사용하여 계측하였다.
- No.2(6F6(XH0)) 실험체와 No.4(12F6O(H0P) 실험체는 플랜지 두께가 각각 6mm와 12mm이며, 다른 실험체와의 조건을 같도록 하기 위해 빌트업 (built-up)으로 제작하였다. 본 연구는 플랜지두께의 영향만을 평가하기 위한 것으로 플랜지 폭, 빌트업 유무 등에 대한 검토는 향후 연구에서 검토할 예정이다.
- 있다. 따라서 지압면적을 크게 하여 국부적인 파괴를 막을 수 있는 방안으로써 그림 2와 같이 구조용집성재를 H형강에 끼워 넣는 접합법을 제안하고 검토한다.
- 실험체의 가력은 그림 6과 같이 변위제어가 가능한 1, 000如V 의 만능시험기 (U.T.M : Universal Testing Machine)를 이용하였으며, 지지점 거리의 중앙에 집중하중을 분당 1mm씩 가력하도록 제어하였다. 부재의 양단은 핀-롤러지지로 하였는데 부재의 지지점에는 집중하중으로 인하여 구조용집성재에 발생할 수 있는 패임을 고려하여 지지점에 철판을 덧대어 설치하였으며 회전마찰이 충분히 작은 것으로 하였다.
- 본 연구에서는 H형강을 이용한 구조용 집성재의 접합부에서 H형강 플랜지두께의 영향만을 평가하기 위한 목적이므로 구조용집성재에 대한 소재시험은 별도로 행하지 않았다 열간 압연한 H형강의 플랜지 . 웨브 그리고 built-up 에 사용된 강판( Qmm. 12mm)에 대해 각각 3개씩 인장시험을 행하였으며, 각각의 평균치를 표 4에 나타내었다. 항복점은 0.
- 부재의 양단은 핀-롤러지지로 하였는데 부재의 지지점에는 집중하중으로 인하여 구조용집성재에 발생할 수 있는 패임을 고려하여 지지점에 철판을 덧대어 설치하였으며 회전마찰이 충분히 작은 것으로 하였다. 측정은 변위계(LVDT) 를 설치하여 부재의 전체변위, 구조용집성재의 변위 및 H형강에 삽입된 구조용집성재의 빠짐 (slip) 등을 측정하였다.
- 플랜지의 두께변화에 따른 초기강성, 항복내력, 최대내력, 강성의 변화 및 에너지 흡수능력에 대하여 평가하였다.
- 12mm)에 대해 각각 3개씩 인장시험을 행하였으며, 각각의 평균치를 표 4에 나타내었다. 항복점은 0.2% offset법을 이용하여 평가하였으며, 연신율은 기준표 점을 50 mm로 하였다.
대상 데이터
- 5mm의 슬리트(slit)를 설치하였다. 실험체는 SS400급 강재와 구조용집성재(300x150 [9S-27B, 대칭 다른등급〕)로 구성되어져 있으며, H형강에 대한 구조용집성재의 삽입길이는 600m";?가 되도록 계획하였다. 그림 5는 실험체의 상세도를 나타내고 있다.
- 의 변형각에서 H형강 플랜지에 구속된 구조용집성재의 변형도 분포와 내부모멘트를 나타내고 있다. 9F600-MB-NF를 제외한 실험체에서 구조용 집성재의 상 . 하측 선단과 H형강의 플랜지가 접촉되는 경계영역에서의 변형도는 압축인 것으로 실험되었다.
- 구조용집성재는 건축설계기준(2005)의 0802.2 구조용 집성재의 기준 허용응력에 따라 표 3과 같은 성능을 갖는 집성재를 사용하였으며 , X-X축에 대한 기준 허용 휨응력은 9MPa이며, 탄성계수는 8GPa이다. 본 연구에서는 H형강을 이용한 구조용 집성재의 접합부에서 H형강 플랜지두께의 영향만을 평가하기 위한 목적이므로 구조용집성재에 대한 소재시험은 별도로 행하지 않았다 열간 압연한 H형강의 플랜지 .
- 실험체의 전체길이는 2, 200mm이고, 시험구간은 2, 000mnz이고, 주요변수는 H형강 플랜지의 두께이다. 구조용집성재에는 H형강의 웨브에 들어가도록 7.5mm의 슬리트(slit)를 설치하였다. 실험체는 SS400급 강재와 구조용집성재(300x150 [9S-27B, 대칭 다른등급〕)로 구성되어져 있으며, H형강에 대한 구조용집성재의 삽입길이는 600m"?가 되도록 계획하였다.
- 본 연구는 플랜지두께의 영향만을 평가하기 위한 것으로 플랜지 폭, 빌트업 유무 등에 대한 검토는 향후 연구에서 검토할 예정이다. 마지막으로 No.3(9F600-0-0)의 실험체의 플랜지 두께는 9mm로 열간압연 H형강을 사용하였다.
- 실험체의 전체길이는 2, 200mm이고, 시험구간은 2, 000mnz이고, 주요변수는 H형강 플랜지의 두께이다. 구조용집성재에는 H형강의 웨브에 들어가도록 7.
- 플랜지의 두께가 6方海인 6F60CHH)실험체는 5. ^&kN/ mm 이었으며, 플랜지두께가 9mw.
성능/효과
- (1) H형강에 구조용집성재를 단순 삽입한 접합부 실험체는 최종적으로 횡전단파괴로 내력이 저하되었다. 단, 상 .
- (2) 플랜지두께가 9mm, 12mm인 실험체의 초 기강 성은 각각 8.03W/mm, 7.99如V/mm이었다. 한편.
- (3) 항복내력과 최대내력은 H형강의 플랜지 두께를 9mm 이상 확보한 실험체가 높은 값을 나타내었다. 따라서 구조용 집성재의 성능이 충분히 발휘되기 위해서는 설계 시 적적한 플랜지 두께를 고려하여야 한다.
- (4) 에너지 흡수능력은 볼트접합에 의한 응력전달 보다는 H 형강의 플랜지에 의한 응력전달 시스템이 효과적이고, 충분한 에너지 흡수능력을 발휘하였다.
- 14배정도의 값을 나타내었다. 따라서 9mm이상의 플랜지두께를 확보한 실험체가 구조용집성재의 최대내력。] 충분히 활용되고 있는 것을 알 수가 있으며, 웨브에 볼트로 체결한 경우보다는 H형강에 구조용 집성재를 삽입한 실험체가 더 효과적이었다.
- 73배 정도였다. 따라서 H형강에 구조용집성재를 단순삽입한 접합시스템이 플랜지 없이 웨브를 볼트로 체결한 접합시스템보다 효과적인 것을 알 수가 있다.
- 재축방향에 비하여 큰 변형도 값을 나타내고 있으며 이는 플랜지의 국부변형 등에 기인한 것으로 판단된다. 또한, 상부플랜지 변형도가 하부플랜지에 비해 전반적으로 큰 값을 나타났다.
- 마지막으로 플랜지두께가 ]刼*인 12F60WO실험체의 최대모멘트와 그때의 변형각은 92.640V- m. l/31md.
- 플랜지 두께가 6欢m인 6F600-0-0실험체와 H형강의 플랜지를 제거하고 볼트로 체결한 9F600-WB-NF 실험체의 초기강성은 9F600-0-0실험체에 비해 각각 80%, 71%정도이었다. 즉, 일정두께 이상의 플랜지를 갖는 접합부가 응력전달에 효과적이었다.
- 한편. 플랜지 두께가 6欢m인 6F600-0-0실험체와 H형강의 플랜지를 제거하고 볼트로 체결한 9F600-WB-NF 실험체의 초기강성은 9F600-0-0실험체에 비해 각각 80%, 71%정도이었다. 즉, 일정두께 이상의 플랜지를 갖는 접합부가 응력전달에 효과적이었다.
후속연구
- 중 . 대형 목구조건축물을 실현하기 위해서 구조물 전체를 목재로 사용할 필요는 없을 것이며, 필요에 따라서는 다른 재료의 병용이나 신구법의 개발 및 적용도 가능하다 하겠다. 그림 1은 RC코아와 목질계 골조로 구성된 복합구조의 일례를 보여주고 있다.
- 41 배정도의 높은 강성을 나타내고 있으며, 플랜지 두께가 1初初실험체와 유사한 값을 나타내고 있다. 따라서 구조용 집성재의 성능에 따른 적절한 플랜지의 두께를 선택한다면, 합리적인 설계가 가능할 것으로 사료된다.
- 4(12F6O(H0P) 실험체는 플랜지 두께가 각각 6mm와 12mm이며, 다른 실험체와의 조건을 같도록 하기 위해 빌트업 (built-up)으로 제작하였다. 본 연구는 플랜지두께의 영향만을 평가하기 위한 것으로 플랜지 폭, 빌트업 유무 등에 대한 검토는 향후 연구에서 검토할 예정이다. 마지막으로 No.
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