선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이에 대한 대안으로 여러가지 방법들이 연구되어지고 있으나, 구조기준과 이론적인 배경이 정립되어 있지 못하여 설계자가 적용하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 RC Coupling Beam에 Steel-Plate를 매입하여 전단성능을 향상시킨 합성연결보의 벽체 접합부설계방법에 따른 내진성능을 규명하고, 내진성능의 개선을 위한 접합부 상세 개발의 기초자료로 활용하고자 한다.
제안 방법
- 접합부에 사용된 스터드 개수 및 매입길이는 접합부 설계방법에 따라 구분하여 계획하였다. SP1 실험체는 SteeHPlate의 전단내력에 해당하는 스터드 개수를 산정하여 접합부에 적용하였고, SP2실험체는 Steel-Plate의 전단력과 그에 따른 편심에 대한 모멘트를 고려하여 스터드 개수를 산정하였다. SP3 실험체는 Steel-Plate에 작용하는 전단력과 모멘트에 대하여 스터드의 전단내력과 Steel-Plate의 지압내력이 작용력 이상이 되도록 스터드 개수, 매입길이, 간격 등을 계획하였다.
- SP1 실험체는 SteeHPlate의 전단내력에 해당하는 스터드 개수를 산정하여 접합부에 적용하였고, SP2실험체는 Steel-Plate의 전단력과 그에 따른 편심에 대한 모멘트를 고려하여 스터드 개수를 산정하였다. SP3 실험체는 Steel-Plate에 작용하는 전단력과 모멘트에 대하여 스터드의 전단내력과 Steel-Plate의 지압내력이 작용력 이상이 되도록 스터드 개수, 매입길이, 간격 등을 계획하였다.
- 추가하여 커플링보의 전단내력을 증진시킨 연결보이다. 모든 실험체의 부재부는 동일하게 적용하였으며, 벽체 접합부는 매입부 플레이트에 스터드를 부착하여 부재부 작용력을 벽체부로 전달할 수 있도록 하였다. 접합부에 사용된 스터드 개수 및 매입길이는 접합부 설계방법에 따라 구분하여 계획하였다.
- 2개를 이용하여 벽체 상부 축력을 재현하였다. 반복 가력시 각각의 cycle에 대하여 하중 및 변위이력을 일정한 간격으로 자동 기록/저장하였으며, 변위계 측정위치는 벽체경계면에서 400mm 떨어진 부재부에서 측정하였다. 실험체의 하중 가력 방법은 항복시의 변위를 예측하여 항복하중의 1/2까지는 하중제어로 하고, 이후에는 예측한 항복시의 변위를 기준으로 변위제어 하였다.
- 본 연구에서 Steel Plate커플링보의 접합부 설계방법에 따라 고정도를 다르게 계획하여 실험적 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 반복 가력시 각각의 cycle에 대하여 하중 및 변위이력을 일정한 간격으로 자동 기록/저장하였으며, 변위계 측정위치는 벽체경계면에서 400mm 떨어진 부재부에서 측정하였다. 실험체의 하중 가력 방법은 항복시의 변위를 예측하여 항복하중의 1/2까지는 하중제어로 하고, 이후에는 예측한 항복시의 변위를 기준으로 변위제어 하였다.
- 커플링보 형식별로 반복가력이 가능한 100톤 용량의 Actuator를 통해 횡력을 재현하였으며 100톤 오일잭 2개를 이용하여 벽체 상부 축력을 재현하였다. 반복 가력시 각각의 cycle에 대하여 하중 및 변위이력을 일정한 간격으로 자동 기록/저장하였으며, 변위계 측정위치는 벽체경계면에서 400mm 떨어진 부재부에서 측정하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 계획한 Coupling Beam 실험처】(이하 SP 실험체)는 RC 커플링보에 전단보강으로 Steel-Plate를 추가하여 커플링보의 전단내력을 증진시킨 연결보이다. 모든 실험체의 부재부는 동일하게 적용하였으며, 벽체 접합부는 매입부 플레이트에 스터드를 부착하여 부재부 작용력을 벽체부로 전달할 수 있도록 하였다.
이론/모형
- 모든 실험체의 부재부는 동일하게 적용하였으며, 벽체 접합부는 매입부 플레이트에 스터드를 부착하여 부재부 작용력을 벽체부로 전달할 수 있도록 하였다. 접합부에 사용된 스터드 개수 및 매입길이는 접합부 설계방법에 따라 구분하여 계획하였다. SP1 실험체는 SteeHPlate의 전단내력에 해당하는 스터드 개수를 산정하여 접합부에 적용하였고, SP2실험체는 Steel-Plate의 전단력과 그에 따른 편심에 대한 모멘트를 고려하여 스터드 개수를 산정하였다.
성능/효과
- 1) 매입부 스터드량에 따라 접합부 고정도가 달라지며, 접합부 고정도가 커플링보의 에너지 소산능력등을 결정짓는 중요한 변수가 됨을 알 수 있었다.
- 2) 접합부 고정도가 다른 실험체보다 우수한 SP3실험체의 에너지 소산능력이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다.
- 3) 플레이트 전단변형률과 벽체 균열양상 등으로 미루어 볼 때, 접합부 고정도가 우수한 실험체 순서대로 전단변형률이 크게 나타났다. 따라서, 전단변형률이 크게 나타난 실험체가 접합부 고정도가 우수하여 부재내력 및 에너지 소산능력이 크게 나타날 것으로 예상하였지만, SP1 실험체와 SP2실험체는 예상과 달리 최대내력과 에너지 소산능력 등에서 SP1 실험처]가 더 우수하게 나타났다.
- 37배에 다소 못 미치는 것으로 나타났다. SP1 실험체의 최대내력이 접합부 고정도가 더 우수할 것으로 예상되는 SP2 실험체보다 오히려 더 크게 나타났다. 이러한 결과의 원인은 SP2실험체의 부재부 전단철근 항복이 SP1 실험체보다 더 일찍 발생하여 합성 전단내력의 감소가 조기에 나타났기 때문으로 사료된다.
- 모든 실험체에서 최대내력 이후의 내력 감소 양상은 뚜렷한 구분없이 거의 비슷한 결과를 보였다. SP1, SP2 및 SP3실험체의 정가력시 회전각 0.0158, 0.0159, 0.0163에 대응하는 최대내력은 각각 576.24, 520.38, 634.06kN으로 나타났다. 이것은 누가강도법에 의한 이론적인 전단항복 강도 (508.
- 029rad.까지 SP1, SP2 및 SP3실험체에 누적된 총에너지 소산면적은 각각 10466, 9976, 11113kN-mm로 크게 차이가 나타나지 않았지만, 0.3% offset 방법에 의한 항복 時 부재각에서의 누적에너지 소산면적과 비교해보면 8.9배, 6.36배 및 1418배로 SP3실험체가 가장 우수한 에너지 소산능력을 갖는 것으로 나타났다.
- 전단변형률이 크게 나타났다. 따라서, 전단변형률이 크게 나타난 실험체가 접합부 고정도가 우수하여 부재내력 및 에너지 소산능력이 크게 나타날 것으로 예상하였지만, SP1 실험체와 SP2실험체는 예상과 달리 최대내력과 에너지 소산능력 등에서 SP1 실험처]가 더 우수하게 나타났다. 이러한 결과의 원인은 부재부에서 콘크리트와 Steel plate의 불완전 합성거동에 따른 것으로 사료되며, 접합부고정도와 반복하중에 따른 부재 합성정도를 함께 고려한 추가적인 검증이 필요하리라 판단된다.
후속연구
- 따라서, 전단변형률이 크게 나타난 실험체가 접합부 고정도가 우수하여 부재내력 및 에너지 소산능력이 크게 나타날 것으로 예상하였지만, SP1 실험체와 SP2실험체는 예상과 달리 최대내력과 에너지 소산능력 등에서 SP1 실험처]가 더 우수하게 나타났다. 이러한 결과의 원인은 부재부에서 콘크리트와 Steel plate의 불완전 합성거동에 따른 것으로 사료되며, 접합부고정도와 반복하중에 따른 부재 합성정도를 함께 고려한 추가적인 검증이 필요하리라 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.