Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Experiment Study on the Flexural-Axial Capacity of Steel-Concrete Composite Column composed of Non-Compact Section

비조밀단면을 가진 SC 합성 기둥의 휨-압축 내력에 관한 실험 연구

  • Received : 2005.04.07
  • Accepted : 2005.05.23
  • Published : 2005.08.27
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Abstract

A steel-concrete composite column is a recently developed composite system in which the two opposite flanges of the H-shape section are connected by welded links, and the vacant space enclosed by the flanges, web, and links is filled with concrete. Previous experiments on the SC composite column were performed to evaluate its compression and bending and shear strengths, respectively, and they showed fairly good results. In addition to thesestudies, it may be necessary to evaluate the flexural-axial capacity of an SC composite column, because itscolumn members are generally subjected to axial force and bending moment at the same time. In this study, the bending strength of an SC composite column subjected to axial compression force was investigated experimentally. The results of the study showed that the AISC-LRFD provisions representedexcessively low values compared with those of the ACI, Eurocode-4, and Japan Code provisions. The Eurocode-4 provisions represented reasonable evaluations of the strength of the SC composite column composed of a non-compact section.

철골-콘크리트 합성 기둥(이하 SC 합성 기둥)은 철골 플랜지 사이를 연결재로 용접하고, 이런 플랜지 사이에 콘크리트를 채워 시공성과 경제성을 얻을 수 있는 새로운 합성 부재이다. 이 연구의 전단계로서 비조밀단면을 사용한 SC 합성 기둥의 축력 실험을 통해 구조 내력이 우수하다는 것을 입증하였으나, 기둥의 특성상 축력과 휨을 동시에 받고 있기 때문에 후속 실험 연구가 필요하게 되었다. 따라서 일정 축력을 받는 비조밀단면을 가진 SC 합성 기둥의 휨 성능을 강축 및 약축 방향으로 실험을 실시하여 각국 기준식과 비교하여 분석하였다. 실험 결과 모든 방향에 대해서 각국 기준식에서 제시하고 있는 축력-휨 모멘트 내력식을 만족하는 결과를 보이고 있었다. 특히 AISC-LRFD 기준식은 합성 기둥의 내력을 지나치게 안전측으로 고려하고 있다. 또한 추후 SC 합성 기둥의 축력-휨 모멘트 내력식은 EC4 기준식으로 산정하는 것이 철골과 콘크리트의 적합 조건을 고려하지 않은 일본 기준식과 약축 방향 내력을 산정하기 어려운 ACI 기준식보다는 바람직하다.

Keywords

Acknowledgement

Grant : SC 합성 구조 시스템 개발에 관한 연구

Supported by : 삼성물산 건설부문

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