강재 상자형보-원형기둥 접합부의 응력평가식에 관한 연구

A Study on the Stress Evaluation Equations for Steel Circular Column-to- Box Beam Connections

  • 투고 : 2004.06.22
  • 심사 : 2004.08.27
  • 발행 : 2004.10.27

초록

상자형보와 윈형기둥으로 구성된 강재교각 정합부의 응력평가식 제안에 대한 연구이다. 원형기둥을 각형으로 치환하여 사용하고 있는 기존의 응력평가식은 정합각도가 감소함에 따라 전단지언능력은 과소평가되고, 전단응력은 접협각도가 증가함에 따라 과대하게 평가되는 문제점이 있다. 따라서 이라한 문제점 을 보완하기 위해 다양한 매개변수, 즉 접합각도 (${\alpha}$), 전단지간/보의 폭비 (L/B) 기둥의 휨강성/보의 휨강성비 (k) 를 사용하여 유한요소해석을 수행하고 해석결과를 이용하여 기존 응력평가식의 문제점을 보완할 수 있는 응력평가식을 제안하였다. 한편, 허용응력 대비 극한내하력의 안전율을 검토하기 위해 재료 및 기하 비선형해석을 수행하여 제안식의 타당성을 확인하였다.

This paper presented equations on the stress evaluation of steel frame pier connections that were composed of a box beam and a circular column. The existing equations, which transformed the circular column into an equivalent box column had some problems; they underestimated a shear lag stress as the joint angle decreased, and overestimated a shear stress as the joint angel increased. Therefore, FE analyses were performed with various parameters, such as joint angle(${\alpha}$), span length-width ratio(L/B), and circular column-to-box beam stiffness ratio(${\alpha}$), and new equations on stress evaluation were proposed based on FE analyses. Furthermore, material and geometric nonlinear analyses were performed to estimate ultimate strength and to confirm the validity of the proposed equations.

키워드

과제정보

연구 과제번호 : 승용차 전용 조립식 고가도로 건설기술 개발

연구 과제 주관 기관 : 건설교통부

참고문헌

  1. 강도로교 상세부 설계지침 건설교통부
  2. 도로교설계기준 건설교통부
  3. 대한토목학회논문집 상자형단면 접합부의 전단지역 파라메타산정식 김영필;황원섭
  4. 한국강구조학회 학술발표 논문집 원형기둥 접합부 강도에 관한 접합각도와 다이아프램의 영향 김영필;황원섭;황민오
  5. 鋼橋설계의 기초 방명석
  6. 한국 강구조학회 v.10 no.3 강재라멘교각 접합부의 응력 평가법 황원섭;김영필
  7. 한국강구조학회논문집 v.14 no.3 비충전 및 충전 원형기둥-상자형보 접합부의 응력 분포특성 황원섭;박용명;최원경;김영필
  8. 강재교각 설계요령, BR-D-98-007 포항산업과학기술원
  9. 鋼製ラ?メン橋脚の設計と解設 河井章好;吉川紀;林秀侃
  10. 토목학회논문집 鋼製箱形斷面ラ?メン橋脚隅角部の波勞特性 三木千壽;市千篤司;坂本拓也;田邊篤史;時田英未;下里哲弘
  11. 한국강구조학회지 v.8 no.2 隅角部의 設計 西村宣男;황원섭;경갑수
  12. Stuructural Engineering and Mechanics An International Journal Evaluation of shear lag parameters for beam-to column connections in steel piers Hwang, W.S.;Kim, Y.P.;Park, Y.M.
  13. Welding J v.30 Connection for Welded Continuous Portal Frames Beedle, L.S.;Johnson
  14. Journal of Structural Engineering v.113 no.1 Negative Shear Lag in Cantilever Box Girder with Constant Depth Chang, Shin-Toh;Zheng, Fang-Zhen