• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제29권5호
• /
• pp.377-387
• /
• 2017

이 연구에서는 강판 매입형 합성기둥의 Push-out Test를 통해 강재와 콘크리트의 부착면적에 따른 영향을 알아보았다. 이로써 부착면적이 넓을수록 부착응력은 작아진다는 경향이 조사되었다. 또한 소규모 매입형 합성기둥의 경우에는 설계기준에서 제시하는 공칭부착 응력값이 과소하게 적용되는 것을 확인하였다. 다음으로 H형강 매입형 합성기둥의 Push-out Test를 통해 전단연결재의 수와 간격에 따른 영향을 알아보았다. 이로써 전단연결재의 전단거동을 파악할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제29권2호
• /
• pp.147-158
• /
• 2017

본 연구에서는 볼트조립 앵글을 적용한 선조립 합성기둥(이하 PSRC 합성기둥)의 압축성능을 연구하였다. 2/3 축소비율의 PSRC 기둥실험체 4개와 기존 SRC 기둥실험체 2개에 대하여 중심축 압축실험을 수행하였다. 횡보강재의 수직간격 및 단면형상과 앵글의 단면형상을 실험변수로 고려하였다. 실험결과, PSRC 기둥실험체는 기존 SRC 기둥실험체와 비교하여 비슷한 압축하중 재하능력 및 변형능력을 발휘하였다. PSRC 합성기둥의 경우, 횡방향 강판의 좁은 횡보강 간격과 Z형 단면의 강판이 압축강도 및 변형능력 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 PSRC 합성기둥은 현행설계기준에 의한 공칭 압축강도보다 큰 압축하중 재하능력을 나타내었다. 실험체들에 대한 수치해석결과는 피복 콘크리트 탈락으로 인한 하중감소를 제외하고 초기강성 및 하중재하능력을 비교적 잘 예측하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.361-369
• /
• 2012

본 연구에서는 고강도 앵글을 사용한 선조립 합성기둥(PSRC 합성기둥)을 연구하였다. 2/3 축소모델의 PSRC 실험체 및 단면 중앙부에 H형강을 매입한 일반 SRC 실험체를 제작하여 중심압축실험을 수행하였다. 강재비와 횡철근 간격을 실험 변수로 고려하였다. 실험결과 단면 코너부 앵글에 의한 콘크리트 구속효과로 인하여 PSRC 합성기둥 실험체는 일반 SRC 합성기둥과 비교하여 하중 재하능력 및 변형능력이 우수한 것으로 나타났다. 또한 KBC 2009 설계기준에 의한 공칭압축강도보다 높은 하중저항능력을 나타냈다. 기존의 횡보강 콘크리트 재료모델을 적용하여 단면해석을 수행한 결과, 초기강성, 최대강도, 최대강도 이후의 강도 및 강성 저하 등에서 실험 및 해석결과가 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.545-552
• /
• 2009

이 연구에서는 y형강판과 L형강으로 기둥의 외부를 구성하고 내부에 콘크리트를 타설하여 완성하는 yLRC (Reinforced Concrete with y-shape steel sheets and L-shape steel angles) 합성기둥에 대한 기초적인 실험을 수행하였다. yLRC 합성기둥은 철골과 콘크리트의 합성작용으로 단면성능이 우수하고, 거푸집 공사와 배근 공사를 생략할 수 있으므로 공기단축과 시공성 향상에도 상당한 효과를 나타낼 것으로 예상된다. L형강의 폭-두께비가 압축강도에 미치는 영향을 분석하기 위해서 L형강의 폭-두께비를 실험변수로 하는 6개의 실험체 (축소실험체 3개 및 실대실험체 3개)를 제작하고, 이 실험체에 대하여 중심축하중 실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 yLRC 합성기둥의 압축거동 및 압축강도에 대한 역학적인 특성을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.365-375
• /
• 2008

yLRC 합성기둥은 기존 합성기둥의 장점과 거푸집 공사의 절감을 가져올 수 있으며, CFT와 비교하였을 때 강재량 감소의 효과와 함께 콘크리트의 충전상태를 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 등의 장점을 가지고 있다. 실험결과와 연구를 통하여 yLRC 합성기둥의 구조체로서의 내력은 검증이 되었으나 내화성능에 관한 연구는 수행되지 않았다. 이에 본 논문에서는 yLRC 합성기둥의 내화성능 평가를 위해 콘크리트 면적비, 보강판, 피복유무 등을 변수로 두어 실험과 해석을 수행하였으며, 실험과 해석결과를 비교 고찰하여 내화 성능 평가를 하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제11권6호
• /
• pp.63-68
• /
• 2007

이 연구에서는 새로운 접합장치인 자동체결장치(Self-Locking Connectors)를 사용한 강재보-PC기둥 접합부의 내진성능에 대한 연구를 수행하였다. PC기둥(또는 합성기둥)과 강재보로 이루어진 합성모멘트골조는 각각의 재료의 장점을 최대한으로 이용한 합리적인 구조형식이다. 그러나 서로 다른 두 재료 사이의 접합에 따른 어려움으로 인해 접합부의 상세가 복잡해지고 제작비가 상승하는 단점을 가지고 있다. 반면에 자동체결장치는 쐐기의 원리를 이용한 접합장치로서 시공이 단순한 장점이 있다. 또한 자동체결장치를 사용한 접합부는 용접을 사용하지 않음으로써 기존의 접합부에 비해 내진성능을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 자동체결장치를 사용한 강재보-PC기둥(또는 합성기둥) 접합부에 대한 내진성능을 검증하기 위해 반복하중 실험을 수행하였다. 실험결과 자동체결장치를 사용한 보-기둥 접합부는 우수한 내진성능을 발휘할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권1호통권74호
• /
• pp.63-71
• /
• 2005

최근 기존의 합성 기둥들이 가지는 단점은 보완하고 장점은 유지시킬 수 있는 효율적인 기둥 시스템으로 철골-콘크리트 합성 기둥(SC 합성 기둥)에 대한 연구가 수행되고 있다. 본 연구자는 선행 실험 연구를 통해 SC 합성 기둥의 압축 내력을 평가하였지만, 실험실의 용량 부족으로 대형 기둥에서의 실험은 수행하지 못하였다. 따라서 이 연구에서는 실험 연구의 후속 연구로서 범용 유한요소 해석프로그램을 이용하여 콘크리트와 철골의 상호 작용 및 비조밀단면을 가진 철골 플랜지의 국부좌굴을 반영할 수 있도록 하였다. 이러한 유한요소해석 모델은 기 수행된 압축 실험값과 비교하여 적합성을 검증하였다. 또한 이렇게 검증된 해석적 모델을 이용하여 대형 크기의 기둥에 대해 비선형 해석을 수행하여 단면 증대에 따른 SC 합성 기둥의 비선형 거동에 대해 비교 분석하였다. 비선형 해석 결과 SC 합성 기둥의 철골 단면의 폭-두께비는 25.0을 초과하지 않아야 하고, 연결재의 단면적은 $0.025d{\cdot}t$ 이상, 연결재의 간격은 d/2 또는 최대 300mm이하로 설치하는 것이 바람직하다는 결론을 얻었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.205-213
• /
• 2008

SM570TMC 강재를 합성부재로 사용할 경우, KBC2005 0709에 따라 ${415N/mm^{2}}$를 초과하지 못한다. 이는 일반 강구조의 경우의항복강도 ${440N/mm^{2}}$에 미치지 못한다. 따라서 본 연구는 순수강재 (원형강관, 각형강관) 단주 압축실험과 충전형 합성부재 단주, 장주 압축실험을 통하여 SM570TMC강을 충전형 합성기둥으로 사용할 때, 항복강도를 저감시키지 않고 일반 강구조의 공칭강도를 그대로 사용할 수 있는지를 정량적으로 평가하는데 그 목적이 있다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제29권3호
• /
• pp.249-260
• /
• 2017

볼트접합 앵글을 사용한 선조립-SRC 합성기둥(이하 PSRC 합성기둥)의 구조성능을 평가하기 위하여 PSRC 기둥실험체 6개와 일반 SRC 기둥실험체 2개에 대하여 편심축 압축실험을 수행하였다. 횡보강재의 수직간격 및 단면형상과 축하중의 편심율을 실험변수로 고려하였다. 실험결과, 편심율이 큰 경우 PSRC 실험체는 단면 코너에 위치한 고강성 앵글로 인하여 압축하중 재하능력 및 변형능력이 기존 SRC 실험체보다 향상되었다. PSRC 기둥 실험체에서 횡방향 강판의 좁은 횡보강 간격과 Z형 단면의 횡방향 강판은 우수한 횡구속력을 제공하였으며, 하중재 하능력을 향상시켰다. 실험 및 수치해석을 통한 합성기둥의 휨 압축 강도는 현행설계기준에 의한 휨-압축 상관도를 상회하였다. 수치해석결과는 각 실험체의 강성, 최대강도, 최대하중 이후 강도감소거동을 비교적 잘 예측하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.725-735
• /
• 2007

이 연구에서는 두께가 얇은 강판을 가진 철골-콘크리트 합성기둥에서 강판의 국부 좌굴 강도 및 국부 좌굴 후 강도에 대한 해석적인 연구를 수행하였다. 콘크리트 충전에 의하여 합성기둥에서 판의 국부 좌굴 성능이 향상되는 것을 경계 조건을 조정하여 해석에 반영하였고, 탄성 좌굴 해석을 통해 한계 폭-두께비를 제안하였다. 또한 초기 처짐 및 잔류 응력을 해석에 반영하여, 다양한 폭-두께비에 해당하는 평판의 비선형 유한 요소 해석을 통해 초기 국부 좌굴 강도 및 좌굴 후 강도를 산정하였다. 이러한 비선형 해석 결과를 이용하여 판의 유효 폭을 산정하였고, 유효 폭을 이용한 철골-콘크리트 합성기둥의 최대 압축 내력식을 제안하였다. 제안식에 의한 계산된 값과 기존의 실험결과를 비교함으로서 제안식의 타당성을 검증하였다.