• 제목/요약/키워드: External beam-column joint

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반복하중을 받는 철근콘크리트 기둥과 철골보 합성구조의 접합부 성능에 관한 연구 (Behavior of Composite RCS Beam-Column Joint Subjected to Cyclic Loading)

  • 조필규;김상준;허준;최완철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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    • pp.577-581
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    • 1998
  • Recent trends in the construction of building frame feature the increase use of composite steel concrete members functioning together in what terms of mixed structural systems. One of such systems, RCS(reinforced concrete column and steel beam) system, is known to make use of type of member in the most efficient manner to maximize the structural and economic benifits. Based on the results, joint behavior and design were described in terms of two primary modes of failure ; joint panel shear and vertical bearing. In test specimen, joint deformation is observed at internal region greater than at external region.

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철근콘크리트 경사기둥-보 접합부의 거동 (Behavior of Reinforced Concrete Inclined Column-Beam Joints)

  • 권구정;박종욱;윤석광;김태진;이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.147-156
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    • 2012
  • 최근 몇 년간 보-기둥 접합부에 영향을 줄 수 있는 경사기둥을 포함한 비정형 구조 시스템을 가진 초고층 빌딩이 증가하고 있다. 경사기둥-보 접합부에 외력이 작용 시 전단과 휨 모멘트의 분포가 정형화된 보-기둥 접합부와 상이하여 접합부의 파괴모드, 전단강도, 연성능력 및 에너지소산능력이 변화할 가능성이 크다. 이 연구에서는 6개의 철근콘크리트 경사기둥-보 접합부($90^{\circ}$, $67.5^{\circ}$, $45^{\circ}$) 실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 실험 결과에 의하면 경사기둥-보 접합부에서 비대칭 파괴가 발생하였으며 수직기둥-보 접합부에 비해서 최대하중과 에너지소산능력이 감소하는 것으로 나타났다. 이것은 경사기둥으로 인해 발생되는 접합부의 상이한 모멘트 분포와 압축력만 받는 수직기둥과 다르게 경사기둥이 압축력뿐 아니라 인장력도 작용하기 때문이다.

T-스티프너 보강 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강 보 접합부의 인장거동 (Tensile Behavior of CFT Column-to-H beam Connections with External T-shaped Stiffeners)

  • 강창훈;신경재;오영석;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.121-130
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    • 2002
  • This paper presents the tensile behavior of a Concrete-Filled Square Steel Tubular (CFT) column to H-beam welded connections. These connections were externally reinforced with T-shaped stiffeners at the junction of CFT column and beam. The tensile loading tests of eighteen tee-joint connections and finite element analysis using ANSYS were carried out. The main parameters of tests are as follows: 1) the thickness of Square Steel Tubular Column : 6 mm, 9 mm, 2) the strength ratios of tensile strength of horizontal stiffeners to tensile strength of beam flange : 70 %, 100 %, 150 %, 3) the strength ratios of shear strength of vertical stiffeners to tensile strength of beam flange : 80 %, 115 %, 160 %. The results of the tests demonstrate that overall behavior and failure modes of all the specimens are governed mainly by the horizontal stiffeners rather than the vertical stiffeners, and the vertical stiffener played only a role in transferring load introduced from beam to column.

CFT와 합성보로 이루어진 CJS합성구조시스템의 내진성능 실험 연구 (Experimental Study of the Seismic Performance of CJS Hybrid Structural Systems Connected to the CFT Column)

  • 임창규;신지욱;문아해;김용남;이기학
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.83-93
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    • 2022
  • In this study, to verify the structural performance of the Composite Joint System (CJS) hybrid structural model, a cyclic load test was performed and evaluated and verified through the test. To verify the structural performance of the CJS hybrid structural systems' joint and evaluate the seismic performance, four three-dimensional real-size specimens were developed with three internal beam-column specimens and one external beam-column specimen. The three interior column specimens were classified by different methods of joining the upper column and lower column, and the same bonding method as the primary specimen was used for the exterior column. The structural performances in terms of drift, strength, and energy dissipation capacity were analyzed and compared based on the experimental results. From the displacement-based loading experiment, all specimens showed a lateral drift of 4.0% without any significant strength drop and stable energy dissipation capacity.

반복하중을 받는 외부 보-기둥 접합부에서 작은 헤드를 사용한 Headed Bar적용 (Application of Headed Bars with Small Head in Exterior Beam-Column Joints Subjected to Reversed Cyclic Loads)

  • 하상수;최동욱;이창호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.411-420
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    • 2007
  • 본 연구는 반복 수평 하중을 받는 외부 보-기둥 접합부에서 작은 헤드를 사용한 headed bar의 사용성을 검증하기 위해 $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착한 실험체와 headed bar로 정착한 접합부 실험체를 제작하여 각각의 실험 결과를 비교하였다. 또한, headed bar 정착 성능에 영향을 주는 헤드 단면적, 단조 및 반복 가력 여부, 헤드와 보강근의 용접 여부등의 headed bar 인발 성능에 관한 영향을 구명하기 위한 인발실험을 병행하였다. 인발실험의 결과, headed bar의 인발강도는 헤드 면적 증가에 따라 증가하였고, 헤드와 보강근의 용접 유무, 가력 조건 (단조하중 및 반복하중)은 실험 결과에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 외부 보-기둥 접합부 실험의 결과, $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착한 실험체와 headed bar로 정착한 실험체가 초기 균열, 균열의 발생 등 모두 거의 비슷한 양상이었으나, 최종 파괴 시에는 headed bar로 정착된 실험체가 $90^{\circ}$ 표준갈고리로 정착된 실험체에 비해 최대 강도 도달 이후 연성 거동, 연성비 및 변형 성능, 에너지소산 면적 등에서 우수한 거동을 보여주었다. 따라서 ACI 352 위원회의 설계지침을 따라서 제작된 접합부 상세와 동일한 조건으로 표준갈고리 대신 상대적으로 작은 headed bar를 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

공동주택을 위한 건식 프리캐스트 보-기둥 변형 DDC 접합부의 거동분석 (Analysis on the Behavior of Modified DDC, Precast Beam-Column Concrete Connectors for Apartments)

  • 송형수;이보경;유승룡
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.9-12
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    • 2005
  • Four precast concrete beam-column connectors for the apartment buildings were considered to develop a modified model which was adapt to domestic construction conditions from the DDC(Dywidag Ductile Connectors) of Germany. Special H-shape steel were used to decrease the width of column and beams for the construction of external frames of apartments. It was found that the DDC had high joint strength and ductility, however failed in x-shape crackings in the columns. The modified one showed better behaviors in tests because they did not show critical column crackings at failure. The test result of modified one with grouting were compared to that of the one without grouting within the duct. The one with grouting showed higher strength and ductility in failure than that without grouting.

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공동주택용 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 연결부의 거동분석 (Evaluation on the Behaviors of Precast Concrete Beam-Column Connections for Apartments)

  • 송형수;유승룡
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.657-666
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    • 2006
  • 본 연구에서는 공동주택 리모델링에 활용할 수 있는 완전 건식공법에 의한 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 연결부를 개발하는데 있다. 독일에서 개발한 DDC 연결부를 국내 실정에 적합하도록 그 개선모델을 제안하기 위하여 총 5개의 건식연결부 시험체를 제작하였다. 아울러, 아파트 외곽보로 활용할 경우를 고려하여, H형 철물을 사용하여 기둥과 보의 폭을 최소화하였다. 실험결과 보-기둥 연결부에 DDC 시스템을 적용하게 되면 역학적 특성의 향상을 기대할 수 있었으나 기둥에 발생한 경사균열에 의하여 주도적으로 파괴 메커니즘이 형성되는 취약성을 초래하였다. 고가의 DDC 시스템의 덕타일 로드를 대신하여 고강도 강봉을 적용한 공법은 DDC 연결부와 역학적 특성은 유사한 거동을 보였으며, 파괴 메커니즘은 더 우수한 것으로 나타났다. 또한 연결부에 연결철근을 쉬스관 안에 그라우팅하여 부착시키게 되면, 비부착 시키는 공법보다 역학적 특성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Cyclic behaviour of end-plate beam-to-column composite joints

  • Simoes, Rui;da Silva, Luis Simoes;Cruz, Paulo J.S.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제1권3호
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    • pp.355-376
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    • 2001
  • An experimental research program on end-plate beam-to-column composite joints under cyclic loading is presented. The major focus relates to the identification of the contribution of the concrete confinement in composite columns to the behaviour of the joint, on internal nodes and external nodes, together with an assessment of degradation of strength and stiffness in successive loading cycles. From the experimental results it was possible to identify the various failure modes and to fit the corresponding hysteretic curves to the Richard-Abbott and Mazzolani models. These curve-fitting exercises highlighted the need to adapt both models, either for improved ease of application, or to deal with some aspects previously not covered by those models.

Influence of exterior joint effect on the inter-story pounding interaction of structures

  • Favvata, Maria J.;Karayannis, Chris G.;Liolios, Asterios A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제33권2호
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    • pp.113-136
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    • 2009
  • The seismic induced interaction between multistory structures with unequal story heights (inter-story pounding) is studied taking into account the local response of the exterior beam-column joints. Although several parameters that influence the structural pounding have been studied sofar, the role of the joints local inelastic behaviour has not been yet investigated in the literature as key parameter for the pounding problem. Moreover, the influence of the infill panels as an additional parameter for the local damage effect of the joints on the inter-story pounding phenomenon is examined. Thirty six interaction cases between a multistory frame structure and an adjacent shorter and stiffer structure are studied for two different seismic excitations. The results are focused: (a) on the local response of the critical external column of the multistory structure that suffers the hit from the slab of the adjacent shorter structure, and (b) on the local response of the exterior beam-column joints of the multistory structure. Results of this investigation demonstrate that the possible local inelastic response of the exterior joints may be in some cases beneficial for the seismic behaviour of the critical column that suffers the impact. However, in all the examined cases the developing demands for deformation of the exterior joints are substantially increased and severe damages can be observed due to the pounding effect. The presence of the masonry infill panels has also been proved as an important parameter for the response of the exterior beam-column joints and thus for the safety of the building. Nevertheless, in all the examined inter-story pounding cases the presence of the infills was not enough for the total amelioration of the excessive demands for shear and ductility of the column that suffers the impact.

RC 및 SFRC 외부 보-기둥 접합부에 대한 고강도 확대머리 철근의 정착강도 (Development Strengths of High Strength Headed Bars of RC and SFRC Exterior Beam-Column Joint)

  • 장덕영;정재원;이강석;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.94-101
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    • 2023
  • 본 연구에서는 철근콘크리트(RC) 및 강섬유보강콘크리트(SFRC) 외부 보-기둥 접합부에서 SD700인 확대머리철근의 정착성능을 실험적으로 평가하였다. 실험체는 총 10개로 제작되었으며 강섬유 보강 유무, 정착길이, 보의 유효춤, 스터럽 배근상세 등을 변수로 계획하였다. 실험결과, 실험체는 실험변수에 따라 측면파열파괴, 콘크리트 브레이크아웃파괴, 전단파괴 등이 나타났다. 정착길이를 변수로 한 RC 계열실험체에서 정착길이가 25~80% 증가함에 따라 정착강도는 26.5~42.2% 증가하여 정착길이에 비례하지 않음을 확인하였다. 보의 유효춤이 2배인 JD 계열 실험체는 콘크리트 브레이크아웃파괴가 나타나 기준 실험체에 비하여 31.5~62% 최대내력이 감소하였다. 확대머리철근 주위의 전단보강근 간격이 기준실험체에 비하여 1/2배인 S 계열 실험체는 8.4~ 9.7% 최대내력이 증가하였다. SFRC 실험체 콘크리트 압축강도가 RC 실험체 콘크리트 압축강도에 비하여 29.3% 작게 평가되었지만, 정착강도는 7.3~12.2% 더 크게 증가하였다. 이에 강섬유 보강에 따른 확대머리 철근의 정착성능이 크게 향상됨을 확인하였다. KDS 기준의 정착길이 92%, 110%로 배근된 실험체의 실험 최대내력이 이론내력에 비하여 92%, 99%인 결과를 고려하면 안전율을 더욱 크게 고려할 필요가 있는 것으로 판단된다. 또한 정착길이 대비 보의 유효춤을 고려한 설계식 제시가 요구된다.