An Experimental study on Failure Mode of Space Frame's Ball joint connection

스페이스프레임의 볼조인트 접합부 파괴모드에 관한 실험적 연구

The hole for the insertion of the pin in the shank is exist at ball joint connection of the space frame. It brings about the brittle fracture caused by stress concentration. Consequently it cannot expect the deformation performance or energy absorption performance from ball joint connection. In this study we developed a new connection details which will increase the plastic deformation performance at ball joint connection and can absorb the error in construction, which expect the plastic deformation performance at the reduced shank without brittle fracture at the screw of bolt and pin. Also it's capacity is verified by the performance in numerical analysis and test. We confirmed bolt's plastic deformantion performance through controled shank and pin's area.

대공간구조에서 접합부의 신뢰도는 매우 중요하다. 접합부에 사용되는 고력볼트의 나사부 유효단면적은 축부단면적보다 작고 볼트 축부에 락핀용 구멍이 있기 때문에 볼트 나사부 또는 락핀용 구멍에 응력집중 현상이 발생하여 취성 파단이 발생할 우려가 높다. 특히 접합부는 직렬형 구조로 이루어져 있다. 따라서 접합부에서의 극한상황시 파괴유형은 필히 취성파괴를 피해야 하며 연성파손으로 유도해야 한다. 따라서 본 연구에서는 볼 조인트 접합부의 소성변형능력을 향상시키고 현장에서 발생할 수 있는 시공오차의 흡수가 가능하도록, 볼트의 나사부나 핀부의 취성파단 없이 소성변형능력 향상을 목표로 하였다. 에너지흡수형 볼트를 사용함으로써 소성변형능력이 향상된 스페이스 프레임의 접합상세를 제안하였다.