Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

An analytical study on the structural behavior of H shape column base plates under axial loads and moments

축력과 모멘트를 받는 H형강 주각부의 거동에 관한 해석적 연구

  • Received : 2005.01.14
  • Accepted : 2005.03.15
  • Published : 2005.04.27
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Abstract

The purpose of this study is to investigate the behavior of H-shape column base plates subjected to axial loads and moments. In this study, the behavior of H-shape column base plates is investigated using finite element analysis method and an analytical modelingof the base plates is obtained. The variations of six test specimens include ratiosof axial load, sizes of anchor bolts, and thicknesses of base plates. The experimental results are compared with the results from the finite element analyses and those of the analytical modeling. Bearing pressures of base plates from the finite element analyses are compared with those that are assumed in the design of the base plates. From the results of the research, it is observed that the initial stiffness and yield strengths in the analytical study are very similar to the experimental results. And bearing pressures are concentrated under column section with thin base plates.

본 연구에서는 축력과 모멘트를 받는 H형강 주각부의 거동에 대해 조사하였다. 주각부의 거동을 분석하기 위하여 유한요소해석법을 이용하였으며 주각부의 해석적 모델을 도출하고자 하였다. 6개의 시험체에 대하여 축력비와 앵커볼트 크기, 베이스플레이트의 두께를 변수로 두고 각각의 거동을 알아보고자 하였으며 H형강 주각부의 실험결과와 유한요소해석결과 그리고 해석적 모델을 상호 비교하였다. 또한 일반적으로 축력과 모멘트를 받는 베이스플레이트의 설계에서 가정하는 지압응력과 유한요소해석에 의한 베이스플레이트의 지압응력의 분포를 비교하였다. 연구결과를 비교한 결과 주각부의 거동을 나타내는 초기강성과 항복하중은 유사하게 나왔으며, 지압응력은 베이스플레이트의 두께가 얇을수록 기둥의 하단에 집중되는 현상을 보였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국과학재단

References

  1. 대한건축학회(1997) 강구조 한계상태 설계기준, 대한건축학회
  2. 이태권 (2004) 축력과 모멘트를 받는 철골주각의 거동에 관한 연구, 석사학위 논문, 아주대학교
  3. AISC(1994) Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Building, 2nd Ed., Chicago, American Institute of Steel Construction
  4. Thompson, B. G., D. L. Wade, and T. M. Murray (1976) Behavior of Lightly Loaded Steel Column Base Plates, Research report submitted to Star Manufacturing Company, Oklahoma City, OK, School of Civil Engineering and Environmental Science, University of Oklahoma- Norman, July
  5. Withey, Morton O. and James Aston(1939) Johnson's Materials of Construction John Wiley and Sons, Inc., New York
  6. Meyerf, G. G.(1953) The Bearing Capacity of Concrete and Rock Magazine of Concrete Research: London, vol 4, April
  7. Dewolf, John T.(1978) Axially Loaded Column Base Plates. Journal of the Structural Division, ASCE, vol. 104, No. ST5, May
  8. AISC(1973) Manual of steel Construction American Institute of steel Construction, 7th Ed., New York, pp.3-95
  9. Fling, R. S.(1980) Design of Steel Bearing Plates Engineering Journal, American Institute of Steel Construction, 8th Ed., Chicago, pp.3-99
  10. Stockwell, Frank W., Jr(1975) Preliminary Base Plate Selection Engineering Journal, American Institute of Steel Construction, Vol. 21, No. 3, Third Quarter
  11. Baushinger, J.(1876) Versuche mit Qudern aus Naturstein, Mitteilungen, Mechanich und Technichen Laboratorium der kgl. Tchnischen Hochschule, Munich. Germany, Vol. 6