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Analytical Study on the Structural Behaviors of Stub Columns Fabricated with HSA800 of High Performance Steel Subjected to Eccentric Loads

편심하중을 받는 고성능강(HSA800) 조립 단주의 구조거동에 관한 해석적 연구

  • Received : 2014.08.05
  • Accepted : 2014.08.21
  • Published : 2014.10.27

Abstract

In this study, the stub columns of built-up H-section and square hollow section subjected to eccentrical loads are tested to evaluate the applicability of the structural members with 800MPa high-strength steel (HSA800) on current design specification. Analytical studies of FE model are conducted to validate the test results and then the verified FE models are used for extensive parametric studies for checking up the applicability of current design code. The parameters are width-to-thickness ratios and axial load ratios. From P-M correlations on parameter models, all stub columns with non-compact sections exceed the current design requirements about axial force and flexural strength ratios are sufficiently secured as the axial load ratios are decreased. The built-up hollow sections with slender section model do not satisfy the current design specification about axial force.

본 연구에서는 건축구조용 고성능강 HSA800의 건축구조부재로의 적용을 위한 연구로써, 용접 제작된 각형강관 및 H형강에 대해 단주편심압축 실험을 바탕으로 해석모델을 이용한 검증이 이루어졌다. 특히, 고성능강 조립단주의 유한요소해석을 이용한 변수연구와 P-M 상관관계로부터 현행 기준의 적용여부를 평가하고자 하였으며, 폭두께비와 축력비를 주요변수로 두었다. 변수모델의 P-M상관도 분석결과, 압축력에 대한 비세장단면은 모두 현행기준의 요구에서 크게 상회하는 결과를 얻었고 축력비가 낮을수록 휨강도비에 충분한 여유를 갖는 것을 확인하였다. 압축력에 대한 세장판 단면을 갖는 각형강관의 경우, 현행기준의 요구에 못 미치는 결과를 보였다.

Keywords

References

  1. Choi, J.-K., Seo, D.-H., Lee, J.-S., Um, K.-K., and Choo, W.-Y. (2002) Development of Ultrafine-Grained Structural Steel at POSCO, Proceedings of 4th Workshop on the High Performance Structural Steels for 21st Centrury, Pohang, Korea, January 17-19, pp.99-102.
  2. 대한건축학회(2013) 건축구조설계기준 및 해설(KBC 2013). Architectural Institute of Korea (2013) Korea Building Code and Commentary - Structural (in Korean).
  3. AISC (2010) American Institute of Steel Construction. Specification for Structural Steel Buildings.
  4. 임성우, 고상기, 장인화(2001) 고장력(SM570) 강재의 압축재 특성에 관한 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제13권, 제3호, pp.223-232. Im, S.W., Ko, S.K., and Chang, I.H. (2001) A Study on the Charateristics of High Tensile Strength Steel(SM570) Plates in Compression Members, Journal of the Korean Society of Steel Construction, Vol.13, No.3, pp.223-232 (in Korean).
  5. 임성우, 김요숙, 장인화(2005) SM570TMC 강재의 압축재특성에 관한 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회 제17권, 제3호, pp.357-363. Im, S.W., Kim, Y.S., and Chang, I.W. (2005) A Study on the Characteristics of SM570TMC Plates in Compression Members, Journal of the Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.17, No.3, pp.357-363 (in Korean).
  6. 이철호, 김대경, 한규홍, 김진호, 이승은, 하태휴(2012) 고강도강재 단주의 압축강도 및 잔류응력 평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제24권, 제1호, pp.23-34. Lee, C.H., Kim, D.K., Han, K.H., Kim, J.H., Lee, S.E., and Ha, T.H. (2012) Compressive Strength and Residual Stress Evaluation of Stub Columns Fabricated of High Strength Steel, Journal of the Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.24, No.1, pp.23-34 (in Korean).
  7. 유정한, 김주우, 양재근, 강주원, 이동우(2012) 국부좌굴을 고려한 건축구조용 고성능강(HSA800) 조립각형강관 압축재의 적용성 평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제25권, 제3호, pp.223-231. Yoo, J.H., Kim, J.W., Yang, J.K., Kang, J.W., and Lee, D.W. (2012) Evaluation on Applicability of Built-up Square Tubular Compression Members Fabricated with HSA800 High Performance Steel Considering Local Buckling, Journal of the Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.25, No.3, pp.223-231 (in Korean).
  8. 김태수, 이명재, 오영석, 이강민, 김도환(2012) 건축구조용 고성능강(HSA800) 용접 H형강 기둥의 압축강도에 관한 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제24권, 제6호, pp.627-636. Kim, T.S., Lee, M.J., Oh, Y.S., Lee, K.M., and Kim, D.H. (2012) A Study on Compressive Strength of Built-up H Shaped Columns Fabricated with HSA800 High Performance Steels, Journal of the Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.24, No.6, pp.627-636 (in Korean).
  9. 이강민, 홍성빈, 이명재, 오영석, 오근영(2014) 편심하중을 받는 건축 구조용 고성능 강재(HSA800) 단주의 거동에 관한 실험적 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제26권, 제4호, pp.289-297. Lee, K.M., Hong, S.B., Lee, M.J., Oh, Y.S., and Oh, K.Y. (2014) A Experimental Study on the Structural Behavior of Stub Columns with HSA800 High Performance Steels under Eccentric Loads, Journal of the Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.26, No.4, pp.289-297 (in Korean)