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韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction, v.24 no.5 = no.120, 2012년, pp.521 - 534
김성배 ((주)더나은구조엔지니어링) , 김상섭 (한국기술교육대학교, 건축공학부) , 이원록 ((주)더나은구조엔지니어링) , 김정연 ((주)더나은구조엔지니어링) , 이승배 ((주)더나은구조엔지니어링) , 유덕수 ((주)더나은구조엔지니어링) , 김대회 (한국기술교육대학교, 건축공학과)
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In this research, we carry this study into effect on the basis of utilizing character of composite beam and developing applicable section to some of high strength steel. We evaluated flexural capacity of composite beam that is a unit member through experiments. The existing nominal strength formula ...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 신형상 U형 합성보의 휨성능에 관한 연구룰 통해 얻은 결론은? | (1) 신형상 U형 합성보의 내력평가는 콘크리트 압축강도와 강재의 인장강도에 의한 우력모멘트로 소요모멘트에 저항하는 것으로 평가하는 기존 합성보 내력평가식을 적용하여 비교하였다. 내력평가를 설계기준강도에 의한 공칭강도로 비교하면 1. 14∼1.39배, 평균1.29배증가하였고, 소재실험결과를기준으로 비교하면1.02∼1.24배, 평균1.16배증가하였다. 그러므로기존 합성보 내력평가식에 의한 신형상 U형 합성보의 내력평가는 실험결과와 잘 일치하는 것으로 판단된다. (2) 다양한 실험변수에 대해 보 춤 및 하부강판의 두께, 하부철근의 직경 등을 변수로 실험한 결과, 보 춤 및 강판 두께에 비례하여 내력이 증가하였으며, 설계기준강도로 비교하면 내력비는1.25∼1.64배로나타났다. 또한최대하중의70%까지 저하한 시점의 변위에 대한 항복하중 시 변위의 비인 변형능력은 실험체 변수에 따라 3.13∼5.34이며, 하중 변위곡선은 내력 증가에 따라 취성적인 거동 없이 안정적인 거동을 하는 것으로 확인되었다. 그러므로 신형상 U형 합성보의 경우 보 춤 및 판두께에 의해 안정적인 하중증가와 연성적인 거동을 하는 것으로 판단된다. (3) 하부강판과 2개의 측판을 연결하는 고력볼트는 전단흐름으로 평가하는 것이 적합한 것으로 판단되며, 볼트간격이 300mm인 경우 최대하중 시 하부강판의 변형도분포는 항복시 변형도의 약 10배에 달하여 두 개의 강판이 충분히 일체화됨을 확인할 수 있다. 반면 볼트간격이 600mm인 경우 하부강판의 변형도가 저하되어 일체거동을 하지 못하였으며, 내력 및 변형 능력도 저하하였다. 그러므로 하부강판과 측판을 연결하는 볼트간격은 400∼500(mm) 범위가 적정한 것으로 판단된다. (4) 하부철근이 있는 경우, 하부철근이 없는 경우에 비해 내력비는 큰 차이가 없으나, 변형능력은 약 14% 증가하여 하부에 철근이 있는 것이 변형능력 확보에 우수한 것으로 나타났다. 그러나 하부철근의 위치에 의한 영향은 없는 것으로 확인되어 하부철근은 강판에 고정하여도 내력 및 변형능력에 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. | |
| 강구조의 장점은? | 최근 강재가격의 급등은 강구조의 장점으로 거론되던 공기 단축, 건식공법 구현, 장스팬 등의 잇점을 무색하게 만들고 있으며, 가격이 상대적으로 저렴한 철근콘크리트 공법을 선호하게 되었다. 그러나 일부 건축물의 경우 층고 및 적재하중등의 건물조건에 따라 철근콘크리트 구조 또는 프리캐스트 구조를 적용하기 어려운 건물이 존재하여, 강구조의 특징을 활용하고 강재가격의 급등에 대한 대안으로 다양한 종류의 합성부재가 연구개발 되어 적용되고 있다. | |
| 최근 강구조 대신 철근콘크리트 공법이 선호되는 이유는? | 최근 강재가격의 급등은 강구조의 장점으로 거론되던 공기 단축, 건식공법 구현, 장스팬 등의 잇점을 무색하게 만들고 있으며, 가격이 상대적으로 저렴한 철근콘크리트 공법을 선호하게 되었다. 그러나 일부 건축물의 경우 층고 및 적재하중등의 건물조건에 따라 철근콘크리트 구조 또는 프리캐스트 구조를 적용하기 어려운 건물이 존재하여, 강구조의 특징을 활용하고 강재가격의 급등에 대한 대안으로 다양한 종류의 합성부재가 연구개발 되어 적용되고 있다. |
김인석, 김학수(2008) 철근콘크리트와 강을 합성한 복합 단면보의 구조거동평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제20권, 제5호, pp.665-673. Kim, I.S. and Kim, H.S. (2008) Structure behavior evaluation of beams composited with steel and reinforced concrete, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol. 20, No. 5, pp.665-673 (in Korean).
김형근, 김명한, 조남규, 김상섭, 김상대(2009) yLRC 합성기둥의 압축강도에 관한 실험 연구, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제21권, 제5호, pp.545-552. Kim, H.G., Kim, M.H., Cho, N.G., Kim S.S., and Kim, S.D. (2009) Experimental study on the compressive strength of yLRC composite column, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol. 21, No. 5, pp.545-552 (in Korean).
김성배, 박동수, 김상섭(2011) 데크플레이트 직봉과 전단 연결재의 기능을 겸하는 신형상 전단연결재의 개발에 관한 연구, 대한건축학회 논문집, 대한건축학회, 제27권 8호, pp.47-54. Kim, S.B., Park, D.S., and Kim, S.S. (2009) A Study on the development of new-shaped shear connector with vertical bars of deck plate, Journal of Architectural Institute of Korea, AIK, Vol. 27, No. 5, pp.47-54 (in Korean).
김종락, 김성배, 권준엽(2008) 기둥-보 용접접합부의 보단부 스캘럽형상과 탄소성 거동에 관한 실험적 연구 - 600MPa (SM570TMC)의 경우, 한국강구조학회논문집, 한 국강구조학회, 제20권, 제6호, pp.691-700. Kim, J.R., Kim, S.B., and Kwon, J.Y. (2008) Study on elasto-plastic behavior of column to beam connection with 600MPa high performance steel (SM 570 TMC), Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol. 20, No. 6, pp.691-700 (in Korean).
이명재(2010) 600MPa급 고강도강 압축재의 좌굴강도에 관한 구조특성, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제22권, 제6호, pp.609-616. Lee, M.J. (2010) Structural characteristics on the buckling strength for 600MPa grade high strength steel compression members, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol. 22, No. 6, pp.609-616 (in Korean).
김창수, 박홍근, 최인락, 정경수, 김진호(2010) 800MPa 강재 및 100MPa 콘크리트를 적용한 매입형 합성기둥의 구조성능, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제22권, 제5호, pp.497-509. Kim, C.S., Park, H.G., Choi, I.R., Chung, K.S., and Kim, J.H. (2010) Sturctural performance of concrete-encased steel columns using 800MPa steel and 100MPa concrete, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol. 22, No. 5, pp.497-509 (in Korean)
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