Browse > Article

Pushover Analysis of an Unbraced 5-Story Steel Framed Structure for Arrangement of Semi-Rigid Connection  

Kang, Suk-Bong (울산대학교 건축학부)
Kim, Sin-Ae (울산대학교 대학원 건축학과)
Publication Information
Journal of Korean Society of Steel Construction / v.22, no.4, 2010 , pp. 325-334 More about this Journal
Abstract
In this study, an unbraced five-story steel-framed structure was designed in accordance with KBC2005 to understand the features of structural behavior for the arrangement of semi-rigid connections. A pushover analysis of the structural models was performed, wherein all the connections were idealized as fully rigid and semi-rigid. Additionally, horizontal and vertical arrangements of the semi-rigid connection were adopted for the models. A fiber model was utilized for the moment-curvature relationship of the steel beam and the column, and a three-parameter power model was adopted for the moment-rotation angle of the semi-rigid connection. The top displacement, base-shear force, required ductility for the connection, sequence of the plastic hinge, and design factors such as the overstrength factor, ductility factor, and response modification coefficient were investigated using the pushover analysis of a 2D structure subjected to the equivalent static lateral force of KBC2005. The partial arrangement of the semi-rigid connection was found to have secured higher strength and lateral stiffness than that of the A-Semi frame, and greater ductility than the A-Rigid frame. The TSD connection was found suitable for use for economy and safety in the sample structure.
Keywords
semi-rigid connection; arrangement; pushover; steel frame; unbraced; story-drift; demanded ductility; plastic hinge; design factor;
Citations & Related Records
Times Cited By KSCI : 5  (Citation Analysis)
연도 인용수 순위
1 Richard, R.M. (1961) A study of structural systems having conservative non-linearity. thesis presented to Purdue University at West Lafayette, Ind., in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy.
2 Uang, C.M. (1991) Establishing R and Cd factors for building seismic provisions. Journal of Structural Engineering, Vol. 117, No. 1, pp.19-28.   DOI
3 Freeman, S., Sasaki, K., and Paret, T. (1998) Multi-mode Pushover Procedure(MMP) a method to identify the effects of higher modes in a pushover analysis. Proc. 6th National Conference on Earthquake Engineering, EERI, Seattle, Washington.
4 Kishi, N., and Chen, W.F. (1986a) Steel connection data bank program. Struct. Engrg. Report No. CE-STR-86-18. School of Civ. Engrg., Purdue University. West Lafayette. Ind.
5 Kishi, N. and Chen, W.F. (1986b) Data base of steel beam-to-column connections. Struct. Engrg. Report No. CE-STR-86-26, school of Civ. Engrg., Purdue University, West Lafayette, Ind.
6 Kishi, N., Chen, W.F., Goto, Y. and Hasan. R. (1996) Behavior of tall buildings with mixed use of rigid and semi-rigid connections. Computers & Structures. Vol. 61, No. 6, pp.1193-1206.   DOI   ScienceOn
7 한영철(1993) 반강접 철골 구조물의 구조적 거동에 관한 연구, 박사학위논문, 연세대학교 건축학과.
8 BSSC (1997) Prestandard and commentary for The Seismic rehabilitation of building. FEMA 273.
9 Chen, W.F. (2000) Practical analysis for semi-rigid frame design. College of Engineering. University of Hawaii.
10 양철민, 정명채(2010) 변형된 TSD반강접 접합부를 갖는 모멘트 저항 강골조의 내진성능. 대한건축학회논문집. 대한건축학회. 제26권, 제1호, pp.47-54.
11 이지수(2000) 전단벽을 가진 고층건물의 반강접 접합부 위치와 강성에 관한 연구, 석사학위논문, 이화여자대학교 과학기술대학원.
12 대한건축학회(2005) 건축구조설계기준 (KBC2005)
13 BSI (1992) Design of steel structures, part 1.1 general rules and rules for buildings. Eurocode 3. British Standards Institution.
14 김종성(2003) 반강접 접합부를 갖는 강골조의 거동에 대한 해석적 연구. 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제15권, 제5호, pp.551-559.
15 김욱선, 홍갑표(1993) 반강접 접합부를 가진 철골 구조물의 거동에 관한 연구, 대한건축학회학술발표논문집, 대한건축학회, 제13권, 제1호, pp.307-312.
16 오명호, 김상대(2000) 반강접 접합부를 가진 철골조 건물의 비탄성 거동에 관한 연구. 대한건축학회학술발표논문집, 대한건축학회, 제20권, 제2호, pp.40-42.
17 최은규, 김요숙, 신영수(2001) 고층건물에서 반강접 회전강성의 구역화 제안식에 관한 연구. 대한건축학회학술발표논문집, 대한건축학회, 제21권, 제2호, pp.9-16.
18 윤성기, 김효신, 김주원(2004) 반강접 접합부의 회전강성을 고려한 철골 구조물의 동적해석. 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제20권, 제8호, pp.75-82.
19 강석봉, 이경택(2007) 합성반강접 접합부를 갖는 2차원 8층 비가새 철골골조의 동적거동. 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제19권, 제5호, pp.503-513.
20 강석봉, 김진형(2000) 20층 가새 철골구조물의 반강접 접합부에 관한 해석적 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제12권, 제1호, pp.1-8.
21 강석봉, 이재환(2010) 보-기둥 접합부를 고려한 5층 철골골조 구조물의 비탄성 정적해석, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제22권, 제2호, pp.129-137.
22 이경석(2005) 2차원 철골 구조물의 동적거동에 대한 반강접 접합부의 영향. 석사학위논문, 울산대학교 일반대학원.
23 배병갑(2009) 반강접 접합부를 가진 2차원 철골골조구조물의 고차모드 영향을 고려한 구조적 거동에 관한 연구. 석사학위논문, 울산대학교 일반대학원.
24 강석봉, 김진형(2000) 단조하중을 받는 철골구조물의 접합부 연성도에 관한 연구. 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제12권, 제4호, pp.375-385.
25 강석봉, 김진형(1999) 6층 비가새 철골구조물의 반강접 접합부에 관한 해석적 연구. 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제11권, 제4호, pp.425-433.