초록
본 연구의 목적은 볼접합부를 갖는 원형강관의 좌굴실험 결과를 토대로 하여 국내외 압축재 설계규준과 비교 평가함으로써 부재의 좌굴내력 및 좌굴길이 계수의 안전성과 합리성을 조사하는 것이다. 좌굴성능 평가를 위해 선정된 원형강관은 Ø$48.6{\times}2.8t$와 Ø$60.5{\times}3.2t$ 및 Ø$76.3{\times}3.2t$이다. 국내외 압축재 설계를 위해 우리나라의 하중저항계수 설계법(LRFD), 일본의 한계상태 설계법(LSD) 및 영국의 BS5950 규준을 적용하였다. 본 연구에서는 선행연구의 실험결과와 국내외 설계규준과의 좌굴성능을 비교 분석하였다. 그 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 각국의 압축재 설계규준에서 부재의 전체길이를 좌굴길이로 적용한 결과 실험에 의한 좌굴내력의 64%~89% 정도로 나타났다. 따라서 안전을 위해 현재 설계 규준식에 준하여 부재설계를 수행하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 실험결과 측정된 좌굴내력은 우리나라, 일본 및 영국의 압축재 설계규준에서 좌굴길이를 순수 원형강관만으로 고려한 좌굴내력 값에 비해 1.02배~1.43배 높은 것으로 나타났다. 따라서 스페이스 프레임 구조물 설계에 있어 개별부재 좌굴내력은 절점 간 길이가 아닌 순수 원형강관의 길이로 좌굴계수를 고려할 필요가 있을 것으로 보여 진다.
The purpose of this study was to investigate the safety and rationality of buckling strength and length coefficient by comparing with the design standards of domestic and foreign compression materials based on the buckling test results of circular steel pipe with ball joints. The types of round steel pipes selected for buckling performance evaluation were ø$48.6{\times}2.8t$, ø$60.5{\times}3.2t$ and ø$76.3{\times}3.2t$. For the design of domestic and foreign compression materials, Korea 's Load Resistance and Factor Design, Japan' s Limit State Design, and British Standard BS5950 standard were applied. In this study, we compared and analyzed the buckling performance between the experimental results of the previous research and the domestic and foreign design standards. The results were summarized as follows. As a result of applying the full length of the member to the buckling length in the compression materials design standards of each country, it was 64-89% of the buckling strength by the experiment. Therefore, it is deemed desirable to perform the member design according to the current design standard formula for safety. Experimental results show that the measured buckling strength was 1.02-1.43 times higher than the buckling strength of pure cylindrical steel tubes in the design standards of Korea, Japan and the United Kingdom compression materials. Consequently, it seemed that the buckling strength of individual member in the design of space frame structure should be considered buckling coefficient as the length of pure round steel pipe rather than the length of inter-node.