Elasto-Plastic Behavior of Steel Beams with High Strength Bolted Splices

Unlike field-welded moment frames damaged during the Northridge earthquake, a column-tree moment frame has a tool to control and reduce its seismic behavior. The tool is the girder splice. Girder splices could be designed to be sufficiently ductile and to have a prescribed bending moment capacity. In such a design, during earthquakes, the girder splices would act as ductile "fuses" and limit the magnitude of forces including the bending moment that could be developed in the frame. In Korea, most moment frames arc composed of a column-tree moment frame. Therefore, the elasto-plastic behavior of steel beams with high strength bolted friction splice should be clarified. Furthermore, structural capacities, including energy absorption capacity, must be quantitatively found. This paper discusses an experimental study to clarify elasto-plastic behavior of steel beams with high strength bolted friction splices. A total of 5 specimens were tested. A specimen was fabricated to have a beam splice designed by a full strength method. Other specimens were fabricated to have beam splices with 75%, 50% and 0% capacities compared with the specimen.

고력볼트 접합이음 철골보의 탄소성거동

노스리지 지진 발생시 구조체 손상이 발생했던 현장용접 모멘트골조와 달리 기둥-보 브라켓형식의 모멘트골조에는 지진의 영향을 조정하고 감소시키는 도구(tool)가 바로 보에 이음부(splice)이다. 지진발생 중에 보의 이음부는 연성의 퓨즈(fuse)로서 작용할 수 있고, 골조에 발생할 수 있는 흼모멘트를 포함한 힘의 크기를 제한할 수 있다. 국내에서는 모멘트 골조의 대부분이 기둥-보 브라켓 형식으로 이루어진다. 본 논문에서는 이음하지 않은 H형강보를 제작하여 단순가력 실험을 수행하였고, 고력볼트를 이용하여 전강도설계된 실물실험체와 플랜지볼트 열수를 각각 75%, 50% 및 0%로 줄여서 이음부를 제작한 H형강 보를 단순가력 실험을 수행하였다. 이들 실험을 통해 기둥-보 브라켓형식의 모멘트 골조에서 보의 이음부(Beam Splice)가 악보(Week Beam)의 임계위치(Critical Point)로서 작용할 수 있는 가능성을 타진하고자 하는 연구에 기초자료를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.