Analytical Study on Relationship Between Moment Transfer Efficiency of a Beam Web and Strain Concentration at Steel Moment Connections

철골 모멘트 접합부에서 웨브의 모멘트 전달효율과 변형도 집중과의 관계에 관한 해석적 연구

In this paper, the results of monotonic loading analysis with four steel models and one composite model were shown. The effect that moment transfer efficiency of a web and strain concentration at a steel beam-to-column connections was investigated. Analysis results showed that the moment transfer efficiency of the analytical model with box-column was poor when comparing to model with H-column due to out-of-plane deformation of the box-column flange. The presence of scallop, thin plate of box column and floor slabs was also a reason of the decrease of moment transfer efficiency, which would result in a potential fracture of the steel beam-to-column connections. Analytical results were compared with experimental results based on previous test. As a result, the deformation capacity of connections with a box-column or a floor slab decreased due to the poor moment transfer efficiency and the strain concentration of beam flange in the vicinity of the steel beam-to-column connections based on the experimental data.

본 논문에서는 4개의 철골 해석모델과 1개의 합성보 해석모델에 대한 단조가력 해석의 결과를 나타냈다. 철골 기둥-보 접합부에서 웨브의 모멘트 전달효율과 변형도 집중에 대해서 조사하였다. 해석결과 각형기둥을 가진 모델의 모멘트 전달효율은 각형기둥 플랜지의 면외변형 때문에 H-기둥을 가진 모델에 비해서 빈약했다. 스캘럽과 얇은 각형기둥 두께 및 슬래브도 또한 모멘트 전달효율의 저하를 가져오는 원인으로서, 이는 보-기둥 접합부의 파단을 초래할 가능성이 크다. 해석 결과는 실험결과와 비교하였다. 실험결과를 기초로 하면, 각형기둥 또는 슬래브가 있는 접합부의 변형능력은 빈약한 모멘트 전달효율과 이에 따른 플랜지의 변형도 집중에 의해 감소했다.