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An Experimental Study on the Bending Behaviour of Steel Grid Composite Deck

격자형 강합성 바닥판의 휨거동에 대한 실험적 연구

  • 신현섭 (한국건설기술연구원 구조교량연구실) ;
  • 이진형 (한국건설기술연구원 구조교량연구실) ;
  • 박기태 (한국건설기술연구원 구조교량연구실)
  • Received : 2011.03.18
  • Accepted : 2011.06.07
  • Published : 2011.07.30

Abstract

To take advantage of reduced on-site construction periods and minimize traffic impacts various types of steel grid composite deck have been developed since 1930's. Modular prefabricated unfilled grid decks permit a long-distance transportation and construction under unfavorable condition, for example, in mountainous regions due to its comparatively light-weighter structure than fully filled grid deck. In this study bending tests of unfilled grid decks for the deck member of various kinds of infrastructure are carried out, bending strength and behaviour of composite action are experimentally evaluated. In this bending test, design variables are considered, such as type of shear connection between steel grid and concrete slab, spacing between cross bars and thickness of concrete slab. Through test results bending strength and behaviour of composite action are evaluated, reference data for proper type of shear connection and other details of the deck, such as spacing between cross bars, are obtained.

구조용 형강을 사용하는 격자형 합성바닥판은 비교적 신속한 시공과 보수시 교통통제를 최소화할 수 있는 장점으로 인해 1930년대 이후 현재까지 다양한 단면상세가 연구개발 되고 있다. 강형의 상부 일부만 콘크리트와 합성된 형태를 취하는 격자형 합성바닥판은 강형이 완전히 매입되는 형태에 비해 자중이 작고 공장에서 프리캐스트 제작이 가능하여 원거리의 현장이나 산악지역과 같이 건설조건이 열악한 경우에도 적용이 가능한 구조이다. 본 연구에서는 형강이 노출된 격자형 강합성 바닥판을 각종 기반시설물의 수평지지구조에 적용하고자 형강과 콘크리트의 합성을 위한 전단연결부의 형식과 격자형 구조에서 형강을 서로 연결하는 가로막대의 간격, 상부 콘크리트 슬래브의 두께 등을 변수로 휨실험을 하였고, 휨성능 및 합성거동을 비교 평가하였다. 이를 통해 설계변수 변화에 따른 구조거동의 변화를 비교 검토할 수 있었고, 적절한 전단연결방식 및 단면제원에 대한 기본자료를 얻을 수 있었다.

Keywords

References

  1. 김성훈, 박영훈, 이승용, 최준혁, "역T형강 콘크리트 합성바닥판의 휨거동에 관한 실험적 연구", 대한토목학회논문집, 제28권, 제3A호, 2007, pp.331-340.
  2. 신현섭, 이진형, 주봉철, 박기태, "격자형 강합성 바닥판의 설계변수에 따른 휨강도 실험적 평가", 2011년 한국강구조학회학술대회 논문집, 제22권, 1호, 2011, pp.277-278.
  3. 정영수, 박창규, 김용곤, 김훈, "격자형 I-형강 합성바닥판의 성능평가", 대한토목학회논문집, 제23권, 제1A호, 2003, pp.37-45.
  4. 한국건설기술연구원, 극한환경 대응 재료 및 급속 시공기술개발, 1차년도 최종보고서, 2010.
  5. Abdullah, R., Easterling, W. S., "New evaluation and modelling procedure for horizontal shear bond in composite slabs", Journal of Constructional Steel Research 65, 2009, pp.891-899. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2008.10.009
  6. An, L., Load Bearing Capacity and Behaviour of Composite Slabs with Profiled Steel Sheet, Phd Dissertation, Chalmers University of Technology, Sweden, 1993.
  7. Aribert, J. M., "Application and Recent Development of a numerical Model for Composite Beams with Partial Shear Connection", Composite Construction in Steel and Concrete II, Proceedings of an Engineering Foundation Conference, Potosi, Missouri, 1992, pp.742-757.
  8. ASCE, Standard for the structural Design of composite slabs, ANSI/AASCE 3-91, American Society of Civil Engineers, New York, 1992.
  9. Daniels, B. J., Crisinel, M., "Composite Slab Behavior and Strength Analysis", Part I: Calculation Procedure, Journal of Structural Engineering, 119, 1993, pp.16-35. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1993)119:1(16)
  10. Eurocode 4, Design of Composite Steel and Concrete Structures, Part 1.1, General Rules and Rules for Building, ENV 1994-1-1:1992, European Committee for Standardization, Brussel, 1994.
  11. Gase, P. M., Kaczinski, M. R., "The history and benefits of prefabricated grid reinforced concrete decks", 2010 Concrete Bridge Conference, Phoenix, Arizona, 2010.
  12. Johnson, R. P., Molenstra, I. N., "Partial Shear Connection in Composite Beams for Buildings", Proceedings Institute of Civil Engineers, Part 2, Vol. 91, 1991, pp.679-704.

Cited by

  1. 유한요소해석에 의한 장지간 바닥판의 정적파괴형태 예측 vol.16, pp.4, 2012, https://doi.org/10.11112/jksmi.2012.16.4.052
  2. 격자형 강합성 바닥판 이음부의 휨거동에 관한 실험적 연구 vol.16, pp.5, 2011, https://doi.org/10.11112/jksmi.2012.16.5.068