반복재하 실험에 의한 고력볼트 철골 보 이음부의 내진거동 연구

Cyclic Seismic Performance of High-Strength Bolted-Steel Beam Splice

  • 발행 : 1998.12.01

초록

고력볼트로서 슬립이 발생치 않도록 설계된 철골모멘트골조의 보 이음부의 내진거동을 반복재하 실물대 실험을 통하여 평가하였다. 예상과는 달리 모메트 접합부가 극한 소성강도에 도달하기 훨씬 이전에 보 이음부의 슬립이 발생하였다 실험을 통하여 관측된 마찰계수는 규준 공칭값의 50-60%에 불과하였다. 그러나 보 플랜지의 열영향부가 파단에 이르기 까지 슬립 이후의 지압거동을 통하여 증가되는 반복하중을 성공적으로 모멘트접합부로 전달하였다. 즉 반복하중 하에서도 보 이음부의 슬립이 곧바로 구조적 일체성의 상실로 이어지지는 않음이 관측되었다 볼토구멍을 공제한 보 플랜지 유효단면적의 전강도에 기준한 전통적 보 이음부 설계법에 의할 경우 모멘트 접합부의 소성강도 발현 이전에 보 이음부의 슬립발생 가능성이 높다 본 연구에서는 역량설계 개념에 기초하여 강진 작용시의 보 이음부의 설계와 관련한 추가 고려사항을 제안하였다.

This paper presents the cyclic seismic performance of slip-critically designed, high-strength bolted-beam splice in steel moment frames. Before the moment connection reaching its ultimate plastic strength, unexpected premature slippage occurred at the slip-critically designed beam splice during the test. The experimentally observed frictional coefficients were as low as about 50% to 60% of nominal(code) value. Nevertheless, the bearing type behavior mobilized after the slippage transferred the increasing cyclic loads successfully, i.e., the consequence of slippage into bearing was not catastrophic to the connection behavior. The test result seems to indicate that the traditional beam splice design basing upon(bolt-hole deducted) effective flange area criterion may not be sufficient in developing the plastic strength of moment connections under severe earthquake loading. New procedure for achieving slip-critical beam splice design is proposed based on capacity design concept.

키워드

참고문헌

  1. 강구조계산규준 및 해설 대한건축학회
  2. Uniform Building Code ICBO
  3. 한국강구조학회 학술발표대회논문집 실물대 실험에 의한 Columntree 형식 철골모멘트접합부의 내진거동 연구 이철호;박종원
  4. 한국과학재단 연구보고서, 과제번호: 971-1209-032-1 반복재하시험을 통한 철골 모멘트 접합부의 내진거동 연구 이철호;박종원
  5. ATC-24 Guidelines for Cyclic Seismic Testing of Component of Steel Structures ATC
  6. Report No. UCB/SEMM-92/29, Univ. of Calif DRAIN-2DX Prakash, V.;Powell, G. H.;Filippou, F. C.
  7. Specification for Structural Joints Using ASTM A 325 or A 490 Bolts: LRFD AISC
  8. LRFD: Manual of Steel Construction AISC
  9. Guide to Design Criteria for Bolted and Riveted Joints(2nd edition) Kulak, G.;Fisher, J. W.;Struik, J. H. A.
  10. Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings Paulay, T.;Priestley, M. J. N.