Abstract
The U-shaped composite beam used in this study consist of a reinforced concrete structure, a beam steel structure supporting the slab, a reinforced concrete structure, and a U-shaped steel plate. The U-shaped composite beam was developed for the purpose of using it as a parking lot because it is highly constructible and has low floor height and long span. For the improvement of constructivity, the U-shaped composite beam ends are planned with standardized H-shaped steel and connected directly to the columns, and the middle of the U-shaped composite beam consists of U-shaped steel plates folded in U-shaped form using thin steel plates (t=6) instead of H-shaped steel. In the middle of the composite beam, where U-shaped steel plates are located, the depth of U-shaped beam may be planned to be small so as to satisfy the height limit of the parking lot. It is important to grasp the structural performance according to the change of depth because low beam depth is advantageous for the reduction of the floor height, but it is a inhibitor to the structural behaviors of U-shaped composite beam. In addition, since U-shaped composite beams are a mixture of steel frame structures, reinforced concrete structures and U-shaped steel plates, securing unity has a great influence on securing structural performance. Therefore, in this study, a structural experiment was conducted to understand the structural performance according to the depth change for U-shaped composite beam. A total of three specimens were planned, including two specimens that changed the depth using a criteria specimen planned for a general parking lot. The results of the experiment showed that the specimens who planned the depth greatly had better structural performance such as yield strength, maximum strength, and energy than the standard specimen.
본 연구에 사용된 U-형 복합보는 슬래브는 철근콘크리트구조로 되어 있고, 슬래브를 지지해 주는 보는 철골구조와 철근콘크리트구조, 그리고 U-형 강판으로 이루어져 있다. U-형 복합보는 시공성이 우수하고 낮은 층고와 장경간이 가능하기 때문에 공작물 주차장으로 사용하기 위한 목적으로 개발되었다. 시공성 향상을 위해 U-형 복합보 단부는 규격화된 H형강으로 계획하여 기둥에 직접 접합시키고, 강재 물량을 감소시키기 위해 U-형 복합보의 중간 부분에는 H형강 대신 얇은 강판(t=6)을 사용하여 U자형 형태로 접은 U-형 강판으로 구성되어 있다. U형 강판이 위치하는 복합보 중앙부에는 보의 춤을 작게 계획함으로서 공작물 주차장의 제한 높이에 만족하도록 계획할 수 있다. 낮은 보의 춤은 층고 단축에는 유리하지만 휨성능에는 저해 요인이 되기 때문에 춤 변화에 따른 구조성능을 파악하는 것이 중요하다. 또한, U-형 복합보는 철골구조와 철근콘크리트구조 및 U-형 강판이 혼합되어 있기 때문에 일체성 확보가 구조성능을 확보하는데 큰 영향을 준다. 따라서 본 연구에서는 U-형 복합보의 춤을 변화에 따른 구조성능을 파악하기 위한 구조실험을 실시하였다. 실험체는 일반주차장용으로 계획된 실험체를 기준실험체로 하여 춤을 변화시킨 2개의 실험체를 포함하여 총 3개를 계획하였다. 실험결과 춤을 크게 계획한 실험체가 기준실험체보다 항복강도, 최대강도, 에너지 등 구조성능이 우수하게 나타났다.