셀 형상비에 따른 강.콘크리트 복합구조체의 구조적 거동 및 성능

The Structural Behavior and Performance by Span-to-Depth Ratio in Composite Structure of Sandwish System

  • 정연주 (한국건설기술연구원 토목연구부) ;
  • 정광회 (한국건설기술연구원 토목연구부) ;
  • 김병석 (한국건설기술연구원 토목연구부)
  • 발행 : 2001.06.01

초록

이 논문은 샌드위치식 강-콘크리트 복합구조체에서 상하 강판과 격벽으로 구성되는 셀의 형상비가 거동과 성능에 미치는 영향을 다루었다. 이 구조체에서 셀 형상비는 하중전달 메카니즘과 하중분배능력을 변화시킨다. 따라서 셀 형상비에 따라 부재의 응력수준과 하중저항능력이 변화한다. 이 연구에서는 셀 형상비가 이 구조체의 거동과 성능에 미치는 영향을 규명하기 위해, 두 종류의 샌드위치식 복합구조체에 대해 다양한 셀 형상비를 설정하여 비선형 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 셀 형상비에 따른 하중전달 메카니즘과 부채 응력에서의 차이점을 도출하였으며, 이들 차이점을 바탕으로 셀 형상비가 전단성능, 휨성능, 하중저항성능에 미치는 영향을 분석하였고, 파괴모드와 연성에 미치는 영향에 대해서도 간략히 언급하였다. 연구결과, 셀 형상비가 증가함에 따라 하부 강판과 콘크리트의 응력수준이 낮아지는 결과를 나타내었다. 이것은 각 부재의 유효휨강성과 유효전단강성 증가를 나타내며, 따라서 구조체의 하중저항성능도 향상되는 것으로 판단된다. 특히 셀 형상비의 증가에 따른 성능향상에서 전단성능이 휨성능에 비해 더 큰 효과를 나타내며, 이러한 차이는 파괴모드와 연성에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 즉, 셀 형상비가 증가함에 따라 구조물의 거동 및 파괴모드는 점차적으로 전단에서 휨으로 변화하고, 이에 따라 구조물의 연성도 점차적으로 향상될 것으로 판단된다.

키워드

참고문헌

  1. Plasticity for Structural Engineers Chen,W.F.;Dan,D.J.
  2. DIANA User's Manual : Nonlinear Analysis-Release 7 Frits,C.W.;Peter,H.F.
  3. thesis of Ph.D., Univ. of Alberta Finite Element Analysis of Composite Ice Resisting Walls Link,R.A.
  4. J. of Struct. Eng. v.121 no.2 Composite Concrete-Steel Plate Walls : Analysis and Behavior Link,R.A.;Elwi,A.E.
  5. J. SNA. v.157 Ultimate Strength of Composite Steel-Concrete Structures of Sandwich System Matsuishi,M.;Hattori,Y.;Iwata,S.;Ishihama,T.;Yamamoto,T.;Kitazono,M.
  6. thesis of Ph.D., Univ. of Alberta Development and Testing of a Composite Ice-Resisting Wall Zimmerman,T.
  7. 鐵コンクリ-トサソドイツチ構造 沈埋函の 設計と 高流動コンクリ-トの 施工 財團法人 沿岸開發技術硏究センタ-
  8. 대한토목학회지 v.48 no.12 대형해양구조물에 샌드위치식 복합구조체의 적용 정연주
  9. 한국콘크리트학회 학술발표회 논문집 v.12 no.2 샌드위치식 강-콘크리트 복합구조체에서 하중조건·거동특성에 따른 격벽간격비의 영향 정연주;정광희;김병석;박성수;황일선
  10. Steel-Concrete Hybrid 구조체 성능평가 및 해석기법 개발 한국건설기술연구원
  11. 대한토목학회 논문집 v.21 no.2-A 샌드위치식 복합구조체의 거동 및 성능특성 연구 정연주;정광희