Analysis of Behavior of Metal Plate Connection by Nonlinear Finite Element Method

비선형 유한요소법을 이용한 메탈 플레이트 접합부의 거동해석

have been many studies to analyze the behavior of metal plate connector that most widely used to connect light frame wood trusses. Finite element method{FEM) was one of the methods for those studies. FEM using linear model may well be applicable to predict the initial slope of load-displacement curve for metal plate connection. However, displacement may be overestimated above experimental results with the increase of load. Therefore, linear model cannot be used for the nonlinear behavior part. To predict real behavior more exactly, nonlinear term was included to FEM model in this study. It was found out that EA and AA mode showed the high agreement between predicted results and experimental ones. However, EE and AE mode showed a little difference between predicted results and experimental ones in nonlinear part. This results might be caused by insufficient reflection of the slip effect. Consequently, the effect of slip shall be considered to approve the accuracy of nonlinear analysis for the behavior of metal plate connection.

경골 목조 트러스를 접합하는데 가장 널리 사용되는 메탈 플레이트 접합부의 거동을 해석하기 위한 연구가 많이 수행되어왔다. 유한요소법을 사용한 해석은 그 연구들중의 하나이다. 선형 모델을 사용한 유한요소법은 하중-변위 곡선의 초기 경사를 예측하는데는 유효하게 사용될 수 있다. 하지만, 하중이 증가할수록 예측된 변위는 실험치에 비해 과예측이 된다. 따라서 선형 모델을 비선형부분을 예측하는데는 사용할 수 없다. 실제 거동을 더욱 정확하게 예측하기 위해, 본 연구에서는 비선형 항을 유한요소 모델에 첨가시켰다. EA와 AA 형태에서는 예측치와 실험치간에 고도의 유사성을 보여주었다. 하지만, EE와 AE 형태에서는 곡선의 비선형 부분에서 실험치와 예측치가 약간의 차이를 보여주었다. 이러한 결과는 슬립의 효과를 충분히 반영하지 못한 것에 기인한 것으로 추측된다. 결과적으로 메틸플레이트 접합부의 거동에 있어서 비선형 해석의 정확도를 증진시키기 위해서는 반드시 슬립의 효과가 고려되어야 할 것이다.