Deformability of Flat Plate Subjected to Unbalanced Moment

Flat plate structures subjected to lateral load have less deformability than conventional moment frames, due to the brittle failure of plate-column connection. In the present study, parametric study using nonlinear finite element analysis was performed to investigate the deformability of flat plates. The numerical results show that as number of continuous spans increases, the deformability of flat plates considerably decreases. Therefore, existing experiments using sub-assemblages with 1 or 2 spans may overestimate the deformability of flat plates, and current design provisions based on the experiments may not be accurate in estimating the deformability. A design method estimating the deformability was developed on the basis of numerical results, and verified by comparison with existing experiment. In the proposed method, the effects of primary design parameters such as direct shear force, punching shear capacity, aspect ratio of connection, number of spans, and initial stiffness of plate can be considered.

불균형 휨모멘트를 받는 플랫 플레이트의 변형능력

횡하중을 재하받는 플랫 플레이트 구조는 슬래브-기둥의 접합부의 취성적 거동으로 인하여 모멘트골조 구조보다 변형능력이 크게 부족하다. 본 연구에서는 슬래브의 변형능력을 연구하기 위해 비선형 유한요소해석을 이용한 변수연구를 수행하였다. 해석결과, 슬래브의 경간수가 증가함에 따라 슬래브의 변형능력이 크게 감소되는 것으로 나타났으며, 따라서 기둥과 슬래브로 이루어진 축소시험체를 사용하는 기존의 실험연구는 실제 연속슬래브의 변형능력을 과대평가하고 있으며 이에 근거한 현행 설계기준 역시 접합부의 변형능력을 정확히 예측하지 못하고 있다. 해석결과에 근거하여 슬래브의 변형능력을 평가할 수 있는 방법을 개발하였고 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증되었다. 제안된 방법에서는 뚫림전단력의 크기 뿐 아니라 접합부의 뚫림전단성능과 형상 단면비, 슬래브 경간수 그리고 슬래브의 초기강성 등 주요 영향변수가 고려되었다.