HI-FORM DECK를 이용한 부분 PC 계단 접합부의 접합방식에 따른 실험적 연구 A study on experiment from the Stair Joints Constructed with PC system part of it using the HI-FORM DECK원문보기
반강접합은 핀접합의 단점을 보완하고 강접합의 장점을 수용할 수 있는 중간 형태이다. 현재 국내에서 핀접합에 대한 연구는 활성화 되어있으나 반강접합에 대한 연구는 많지 않기 때문에 본 연구에서는 3가지 형태의 실험체를 제작하여 성능을 입증하려 했다. 실험체는 강접합 HI-R, 반강접합 HI-S, 핀접합 HI-P등 총 3개이다. 실험결과 HI-R은 접합부 전단파괴, HI-S는 고정단 상부 휨파괴, HI-P는 경사계단 슬래브 하부 휨파괴로 나타났고 최대내력은 각각 51.74, 51.4, 24.63kN으로 측정되었고, 강성은 1.58, 1.19, 0.37을 나타냈다. 항복강도는 각각 44.5, 47.3, 24kN을 보유하고, 연성비는 3.31, 2.32, 1.54로 나타냈고, 사용하중 작용 시의 처짐은 KBC기준에 의거하여 HI-P실험체가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 철근 변형률분포로 보아 HI-S는 초기에 HI-R과 유사한 거동을 보이나 항복이후 접합부 내부요소들의 응력분담으로 핀접합보다는 우수한 성능을 보유한 반강접 접합부로 판단할 수 있었다.
반강접합은 핀접합의 단점을 보완하고 강접합의 장점을 수용할 수 있는 중간 형태이다. 현재 국내에서 핀접합에 대한 연구는 활성화 되어있으나 반강접합에 대한 연구는 많지 않기 때문에 본 연구에서는 3가지 형태의 실험체를 제작하여 성능을 입증하려 했다. 실험체는 강접합 HI-R, 반강접합 HI-S, 핀접합 HI-P등 총 3개이다. 실험결과 HI-R은 접합부 전단파괴, HI-S는 고정단 상부 휨파괴, HI-P는 경사계단 슬래브 하부 휨파괴로 나타났고 최대내력은 각각 51.74, 51.4, 24.63kN으로 측정되었고, 강성은 1.58, 1.19, 0.37을 나타냈다. 항복강도는 각각 44.5, 47.3, 24kN을 보유하고, 연성비는 3.31, 2.32, 1.54로 나타냈고, 사용하중 작용 시의 처짐은 KBC기준에 의거하여 HI-P실험체가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 철근 변형률분포로 보아 HI-S는 초기에 HI-R과 유사한 거동을 보이나 항복이후 접합부 내부요소들의 응력분담으로 핀접합보다는 우수한 성능을 보유한 반강접 접합부로 판단할 수 있었다.
The semi-rigid joint is the shape of middle that can supplement the defect of pin joints and accept the good point of rigid joints. Recently, a study on the pin joints is activated in the country, but because the study on semi-rigid joints is not many, this study tried to prove with producing test m...
The semi-rigid joint is the shape of middle that can supplement the defect of pin joints and accept the good point of rigid joints. Recently, a study on the pin joints is activated in the country, but because the study on semi-rigid joints is not many, this study tried to prove with producing test model of three shape. The test models are rigid joint HI-R, semi-rigid joint HI-S, pin joint HI-P. As a result of the test, respectively HI-R, HI-S, HI-P appeared shear failure of joint, flexure failure of the top fixing, flexure failure of the lower part slipping stair slab, and the maximum strength is measured to 51.74, 51.4, 24.63kN, the stiffness is appeared 1.58, 1.19, 0.37 respectively, The yield strength is respectively kept 44.5, 47.3, 24kN, and ductility ratio is appeared to 3.31, 2.32, 1.54, when is based on KBC code, sag of the acting service load is appeared that HI-P model is over the standard. When is based on distribution of bars strain ratio, HI-S seems similar behavior incipiently, but after the yield, the semi-rigid joint was able to be judged better than pin joint because of the stress allotment of joint internal elements.
The semi-rigid joint is the shape of middle that can supplement the defect of pin joints and accept the good point of rigid joints. Recently, a study on the pin joints is activated in the country, but because the study on semi-rigid joints is not many, this study tried to prove with producing test model of three shape. The test models are rigid joint HI-R, semi-rigid joint HI-S, pin joint HI-P. As a result of the test, respectively HI-R, HI-S, HI-P appeared shear failure of joint, flexure failure of the top fixing, flexure failure of the lower part slipping stair slab, and the maximum strength is measured to 51.74, 51.4, 24.63kN, the stiffness is appeared 1.58, 1.19, 0.37 respectively, The yield strength is respectively kept 44.5, 47.3, 24kN, and ductility ratio is appeared to 3.31, 2.32, 1.54, when is based on KBC code, sag of the acting service load is appeared that HI-P model is over the standard. When is based on distribution of bars strain ratio, HI-S seems similar behavior incipiently, but after the yield, the semi-rigid joint was able to be judged better than pin joint because of the stress allotment of joint internal elements.
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문제 정의
그리고 실제 계단실의 경계조건과 하중조건을 적용한 유한요소 해석결과2)계단접합부에서 무시할 수 없을 정도의 휨응력이 발생함을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서는 부분 PC계단 접합부에 효과적이고 실용성이 있는 모멘트 반강접합 상세를 제안하여 접합부 성능을 강접합 및 핀접합과 비교∙평가하고자 하였으며, 실험체는 HI-FORM DECK3)을 이용하였다. HI-FORM DECK은 슬래브에 지주를 최소화하며, 특히 철근작업을공장 선제작 및 선조립하여 품질향상, 원가절감, 시공성 향상, 안전성 확보 등을 향상시킬 수 있는 공법이다.
제안 방법
각 실험체의 하중-변위 곡선을 각각의 최대내력과 항복내력을 비교하였다. 계산상과 실험상의 최대내력은 실험체별로 각각 HI-R은 52.
7MPa 이고, 강재의 재료시험결과는 [표 2]에 나타내었다. 실험체의 설치는 [그림 1]과 같이 반력 프레임에 콘크리트 블록을 고정시키고, 반대편에는 수직방향 변위를 풀기 위해 프레임에 주문 제작한 롤러형 철물을 설치하였다. 제작된 롤러형 철물은 실험체의 좌우측 이동을 구속하고, 수직방향의 이동을 허용하기 위한 것이다.
② 반강접합 방식의 내력 및 거동은 초기에 강접합과 유사한 경향을 보였으며, 항복이후 접합부 내부요소들의 응력분담이 적절히 이루어져 최종파괴 시까지 강접합과 핀접합 사이의 성능을 보유함을 알 수 있었다.
또한 강접합과 달리 진동 및 피로하중에 의한 접합부 손실이 증가하여 사용성 저하로 인한 유지 관리비가 증가하게 된다. 그리고 실제 계단실의 경계조건과 하중조건을 적용한 유한요소 해석결과2)계단접합부에서 무시할 수 없을 정도의 휨응력이 발생함을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서는 부분 PC계단 접합부에 효과적이고 실용성이 있는 모멘트 반강접합 상세를 제안하여 접합부 성능을 강접합 및 핀접합과 비교∙평가하고자 하였으며, 실험체는 HI-FORM DECK3)을 이용하였다.
HI-P는 접합부의 벌어짐으로 인해 계산 값보다 훨씬 작은 값을 나타냈다. 또한 HI-R의 강성은 1.583이고, 이를 100%로 보았을 때 기준형 반강접 실험체인 HI-S는 1.194로 일체형의 약75%정도 이며, HI-P의 강성은 0.372로 일체형의 약 23%의 강성을 보유함을 알 수 있다.
5에서 파괴되었다. 이로써 HI-S은 HI-P에비해 강도비 대 연성비의 성능이 매우 우수한 것을 알 수 있었다.
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