Comparison on the Behavior according to Shapes of Tension Web member in gap K-joints in Cold-formed Square Hollow Sections

The object of this paper is to determine appropriateness for use of high-strength tensile bar as a tension web member. The gap K-joint of tensile bar types were compared with gap K-joint of square hollow section (SHS) types. For the same width-to-thickness ratio ($2{\gamma}=33.3$ ), tests were performed on four specimens of the SHS type and eight specimens of the tensile bar type. The comparison of capacity with the experimental results showed a capacity of the SHS type joint to be higher than that of the tensile bartype joint for the same brace-to-chord width ratio. Moreover, the capacity of the SHS type joints increased proportionally to the width ratio ${\beta}$), while tensile bar type joints increased as the tension width ratio (${\beta}2$). In failure mode, SHS-type specimens showed local buckling of the compression brace and plastic failure was observed between the tension brace and chord face, and with the tensile bar type specimens there appeared punching shear failure of the chord face at the toe of the connection plate. It is, therefore, concluded that width-to-thickness ratio should be lower than that of the hollow-section type and the relation between tension and compression width ratio should be considered.

인장웨브재 형태에 따른 각형강관 갭K형 접합부의 거동 비교

본 논문의 목적은 트러스 인장웨브재의 형상이 정방형 각형강관인 기존 연구(강관웨브형)와 고장력 강봉을 인장웨브재로 사용하기 위해 연결플레이트를 가지는(강봉웨브형) 냉간성형 각형강관 갭 K형 접합부의 거동 비교를 통하여 고장력 강봉 사용의 적정성을 알아보기 위한 것이다. 주관폭두께비가 33.3으로 동일한 강관웨브형 실험체 4개와 강봉웨브형 실험체 8개의 최대내력, 파괴모드, 초기강성, 연성율 등을 비교하였다. 비교 결과, 접합부의 내력은 강관웨브형에서는 압축지관의 선행파괴로 결정되었으며, 강봉웨브형에서는 인장측의 선행파괴로 결정되었다. 무차원화 내력은 동일 폭비에서 강관웨브형이 높게 나타났으며, 폭비 증가에 따른 내력증가현상도 강관웨브형에서 뚜렷하게 나타나고, 강봉웨브형은 일정한 경향이 나타나지 않은 반면에 인장과 압축폭비로 나누어 살펴보면 인장폭비 증가에 따라서는 선형적인 증가현상이 나타남을 알았다. 파괴모드는 강관웨브형의 경우에는 압축지관의 미소 국부좌굴과 인장웨브와 주관 접합면의 소성파괴가 나타났고, 강봉웨브형의 경우는 주관플랜지면 소성변형 후 연결플레이트 용접부위의 파단이 나타났다. 따라서, 강봉웨브형에서 연결 플레이트를 갖는 갭K형 접합부의 경우에는 강관웨브형에 비해 주관의 폭두께비를 낮게 할 필요가 있으며, 폭비도 인장지관과 압축지관과의 관계를 고려하여 결정하여야 할 것으로 판단된다.