• 제목/요약/키워드: Beam to Column Connection

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앵글을 이용한 콘크리트충전 각형강관기둥-H형강보 접합부의 거동 (Behavior of Concrete-Filled Square Steel Tubular Column to H-Beam Connections using Angles)

  • 이재승;김재건;신경재;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권2호통권39호
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    • pp.191-199
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    • 1999
  • 본 연구는 중층철골 구조물 공업화방안에 관한 연구의 기초단계로서 앵글과 고력볼트를 사용한 콘크리트충전 각형강관기둥 H형강보 접합부의 구조적 거동을 파악하는데, 그 목적이 있다. 실험은 앵글의 두께를 주요변수로 하여 정적하중 하에 5종류의 시험체에 대해 실행되었다. 내력추정식은 접합부의 강도를 상계정리에 의한 하한값으로 구하는 항복선 이론을 적용하여 제시하였다.

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합성 PC 보의 하부철근 이음 및 정착방법에 따른 경제성 검토 (Economic Analysis of Connection and Anchorage Methods of Bottom Rebar for Composite Precast Concrete Girder)

  • 조원현;임채연;김선국
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.11-12
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    • 2015
  • Green Frame is a Rahmen structure made of composite precast concrete members. According to the concrete design code, a lower rebar of precast concrete girder, should be extended to the inner precast concrete column. However, such extension of lower rebar may sharply reduce its constructability. To satisfy the criteria, the connection and anchorage of beam rebar should be taken into consideration, yet it is difficult to use lapping as it is not easy to ensure enough space when Green Frame method is adopted. To solve this, a new method of lower rebar connection and anchorage was developed, and this study is intended to review economic feasibility prior to applying the method developed onto sites. The study result can be used as basic data for selection of the optimal joint and anchorage method for lower rebar of the green frame construction.

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RHS 기둥-H형강보 접합부의 내진보강 설계 (Seismic Retrofit Design of RHS Column-to-H Beam Connections)

  • 김영주;오상훈
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.529-537
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    • 2008
  • 본 논문의 목적은 슬래브가 있는 RHS 기둥-H 형강보 접합부의 내진보강설계방법을 제안하는 것이다. 모멘트접합부의 내진보강에 관한 이전 연구를 참조하면, 보강된 RBS(SR) 또는 연장된 수평스티프너(LH)를 가진 접합부는 응력/변형도 집중의 저감에 매우 효과적인 것으로 밝혀졌다. 따라서 두개의 내진보강방법, 즉, 보강된 RBS(SR)과 연장된 수평스티프너(LH)를 사용한 새로운 설계절차를 제시하였다: 게다가 본 논문에는 접합부의 내진보강방법을 향상시키기 위한 다양한 상세 및 방법 등이 기술되었다. 끝으로 설계방법의 검증을 위해서 파일럿테스트를 실시하였다.

반력모멘트를 이용한 라멘형 철골구조물의 거동분석 (Behavior Analysis of RMPM Applied Steel Frame Structures)

  • 안진희;김준환;김태연;김상효;이상우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.611-620
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    • 2007
  • 일반적인 중력하중 재하상태의 라멘구조에서는 보-기둥의 이음부에 최대 부모멘트가 발생하며, 일반적으로 이음부의 최대 부모멘트가 보 중앙의 최대 정모멘트보다 크게 나타나므로 보와 기둥의 이음부에서의 모멘트에 의하여 보의 단면이 결정된다. 그러나 보와 기둥의 이음부에 의하여 라멘구조물의 단면을 설계하면 보의 중앙부는 단면과대설계가 되어 단면의 효율성이 낮아지므로, 이음부의 부모멘트를 감소시켜 보 전체의 응력을 고르게 분포시키면 보다 효율적인 단면설계가 가능하게 된다. 본 연구에서는 라멘구조물의 최대 부모멘트 구간에 부재력 재분배 효과로써 보 전체의 응력을 고르게 분포시키고 단면을 감소시킬 수 있는 새로운 시공방법으로써 반력모멘트를 이용한 라멘구조물의 프리스트레싱 공법을 제안하고자 한다. 반력모멘트는 프리스트레싱에 의하여 휨모멘트가 도입된 보부재를 기둥과 연결한 후, 도입된 프리스트레스를 제거할 시에 라멘구조물에 발생하는 반력을 이용하여 보와 기둥의 이음부에서 발생하는 최대 부모멘트를 감소시키고 부재력을 보 전체에 고르게 분배하여 구조물의 내하성능을 증진시키는 공법이다. 본 연구에서는 제안된 반력모멘트를 이용한 철골구조물의 프리스트레싱 도입 공법의 검증을 위하여 실험적 검증 및 구조해석을 실시하여, 반력모멘트에 의한 라멘구조물의 부재력 재분배 효과 및 효율성을 확인하였다.

Standardization of composite connections for trapezoid web profiled steel sections

  • Saggaff, A.;Tahir, M.M.;Sulaiman, A.;Ngian, S.P.;Mirza, J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제55권4호
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    • pp.765-784
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    • 2015
  • Connections are usually designed either as pinned usually associated with simple construction or rigid normally is associated with continuous construction. However, the actual behaviour falls in between these two extreme cases. The use of partial strength or semi-rigid connections has been encouraged by Euro-code 3 and studies on semi-continuous construction have shown substantial savings in steel weight of the overall construction. Composite connections are proposed in this paper as partial or full strength connections. Standardized connection tables are developed based on checking on all possible failure modes as suggested by "component method" for beam-to-column composite connection on major axis. Four experimental tests were carried out to validate the proposed standardised connection table. The test results showed good agreement between experimental and theoretical values with the ratio in the range between 1.06 to 1.50. All tested specimens of the composite connections showed ductile type of failure with the formation of cracks occurred on concrete slab at maximum load. No failure occurred on the Trapezoidal Web Profiled Steel Section as beam and on the British Section as column.

Nonlinear finite element analysis of top- and seat-angle with double web-angle connections

  • Kishi, N.;Ahmed, A.;Yabuki, N.;Chen, W.F.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제12권2호
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    • pp.201-214
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    • 2001
  • Four finite element (FE) models are examined to find the one that best estimates moment-rotation characteristics of top- and seat-angle with double web-angle connections. To efficiently simulate the real behavior of connections, finite element analyses are performed with following considerations: 1) all components of connection (beam, column, angles and bolts) are discretized by eight-node solid elements; 2) shapes of bolt shank, head, and nut are precisely taken into account in modeling; and 3) contact surface algorithm is applied as boundary condition. To improve accuracy in predicting moment-rotation behavior of a connection, bolt pretension is introduced before the corresponding connection moment being surcharged. The experimental results are used to investigate the applicability of FE method and to check the performance of three-parameter power model by making comparison among their moment-rotation behaviors and by assessment of deformation and stress distribution patterns at the final stage of loading. This research exposes two important features: (1) the FE method has tremendous potential for connection modeling for both monotonic and cyclic loading; and (2) the power model is able to predict moment-rotation characteristics of semi-rigid connections with acceptable accuracy.

Sway of semi-rigid steel frames - Part 1: Regular frames

  • Ashraf, M.;Nethercot, D.A.;Ahmed, B.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제4권5호
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    • pp.403-418
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    • 2004
  • Lateral sway is most likely to control the design of semi-rigid steel frames where the frame arrangements do not include any form of bracing. This paper investigates the sway behaviour of semi-rigid regular steel frames i.e., frames having the same arrangement of beam and column sections at all levels, and hence proposes some design charts for the prediction of sway that eliminate the need for doing any numerical modelling. Schueller's equation has also been modified to incorporate connection flexibility in addition to its original rigid frame considerations. All the proposed methods have been validated using results obtained from numerical analysis.

Seismic performance of mid-rise steel frames with semi-rigid connections having different moment capacity

  • Bayat, Mohammad;Zahrai, Seyed Mehdi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제25권1호
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    • pp.1-17
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    • 2017
  • Seismic performance of hybrid steel frames defined as mixture of rigid and semi-rigid connections is investigated in this paper. Three frames with 10, 15 and 20 stories are designed with fully rigid connections and then with 4 patterns for semi-rigid connection placement, some of beam to column rigid connections would turn to semi-rigid. Each semi-rigid connection is considered with 4 different moment capacities and all rigid and semi-rigid frames consisting of 51 models are subjected to 5 selected earthquake records for nonlinear analysis. Maximum story drifts, roof acceleration and base shear are extracted for those 5 earthquake records and average values are obtained for each case. Based on numerical results for the proposed hybrid frames, story drifts remain in allowable range and the reductions in the maximum roof acceleration of 22, 29 and 25% and maximum base shear of 33, 31 and 54% occur in those 10, 15 and 20-story frames, respectively.

정(${\sharp}$)자형 더블보-기둥 접합부의 전단강도에 대한 4변 구속의 영향 (Effects of Four Sides Constraint for Shear Strength of ${\sharp}$ Shape Double Beam-Column Connections)

  • 김량운;정창용;이수권;김상식;최광호;이정윤
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.209-212
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    • 2008
  • 건설공사에서 지하공사의 DBS(Double Beam as Struts)공법은 지하 수평부재의 공장제작 및 모듈화 된 부재 생산을 통해 공기를 단축할 수 있으며, 수평재를 영구부재로 사용할 수 있는 장점이있다. 그러나 DBS공법의 구성요소로서 시공 및 사용 시 수평부재에 작용하는 수직하중을 기둥에 전달하기 위하여 개발된 정(${\sharp}$)자형 더블보-기둥 접합부는 복잡한 다축 응력상태의 전단에 의해 지배를 받는다. 이 연구에서는 정(${\sharp}$)자형 더블보-기둥 접합부의 전단파괴 기구와 구속철판 두께에 따른 전단내력 증가를 확인하기 위해 총 7 개의 실험체를 제작하여 1 방향 정적실험을 수행하였다. 실험결과, 실험체는 모두 취성파괴 되었고 실험의 지지조건에 따른 보작용과 아치작용에 의한 전단파괴 양상을 보였으며 철판의 구속이 슬래브의 전단내력을 1.06${\sim}$1.48 배 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 2 방향 구속철판이 동일하지 않은 경우가 구속철판이 동일한 경우보다 전단내력이 더욱 증가한 것으로 나타나 구속철판이 동일하지 않은 경우가 효율적이었다.

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접합부 비선형 거동을 고려한 강구조 비가새 골조의 안정성 (The Stability of Steel Unbraced Frames Considering Nonlinear Behavior of Connections)

  • 김희동
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권4호통권77호
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    • pp.469-479
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    • 2005
  • 강구조 비가새 골조의 접합부로서 반강접합부를 적용하게 되면 접합부의 비선형적인 모멘트-회전각 관계는 강구조 비가새 골조의 거동($P-\Delta$ 효과) 및 안정성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 접합부 비선형 거동이 골조의 거동 및 안정성에 미치는 영향을 2차 비탄성 해석을 통하여 고찰하고, 안정성에 영향을 미치는 주요 인자 및 그 경향들을 분석하였다. 연구 결과 접합부의 비선형 거동은 골조의 안정성에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며 주요 영향인자는 접합부의 회전강성, 반강접합부의 적용 위치 등으로 나타났다.