A Study about Behavior of Steel Column Members under Varying Axial Force

The performance-based design is highlighted as an alternative for the current design method, which cannot definitely specify the performance level that a building requires. Research on it is already in progress, however, in developed countries like the United States and Japan, to establish the basis for a performance-based design. Many studies on such design are also being conducted in South Korea, but South Korea still lags behind other countries in all-around technology. On the other hand, the column members, especially the lower external column, are affected by the variation of the axial force by overturning the moments in the case of lateral loads by earthquake. Varying the axial force can affect the time of local buckling and the ultimate behavior. Thus, in this study, the structural performance, such as the time of local buckling and the ultimate behavior, was analyzed through an experimental study on column members under varying axial force. The feasibility of a domestic study proposing a performance level with a story drift angle formed about a structural-performance-based steel structure design was also verified.

변동축력에 의한 철골기둥부재의 거동에 관한 연구

건물에 요구되는 성능수준에 대해 명확히 명시하지 못하는 현행의 설계법에 대한 대안으로 성능중심설계법의 필요성이 부각되고 있다. 미국과 일본 등의 선진국에서는 이미 성능중심설계의 기반을 구축하기 위한 연구가 진행중이며 최근 국내에서도 성능설계에 관한 연구가 진행된 바 있으나 아직 전반적인 관련기술이 낙후되어 있는 실정이다. 한편 지진동에 의한 수평력 작용시 건물의 기둥, 특히 하층부의 외주는 전단휨과 함께 전도모멘트에 의한 변동축력을 받게 된다. 이러한 변동축력은 부재의 국부좌굴시점 및 열화역 이후의 종국거동에 영향을 미칠 가능성이 크다. 따라서 본 연구에서는 변동축력을 받는 기둥부재 실험을 실시하여 변동축력으로 인한 국부좌굴 시점 및 부재의 종국거동 등의 구조성능에 대하여 분석하였다. 또한 이를 바탕으로 강구조 건축물의 성능중심설계에 대한 성능한계를 층간변위각의 형태로 제안한 국내연구의 타당성을 검증하였다.