프리캐스트 바닥판 합성형 교량의 전단연결부는 전단포켓과 베딩층이 존재하여 현장타설 강합성 교량과는 다른 구조적 특징을 갖고 있다. 따라서 프리캐스트 바닥판의 전단연결재 설계의 기초를 수립하기 위해서는 실험을 통한 연구가 수행되어야 한다. 프리캐스트 바닥판 합성형 교량의 전단연결재의 피로수명을 평가하기 위하여 베딩층의 두께를 변수로 한 전단연결재의 push-out 피로 시험을 수행하였다. push-out 피로 시험의 수행 결과, 전단연결재의 파괴모드를 확인하였고, 이를 통해 프리캐스트 바닥판 합성형 교량의 전단연결재의 피로수명 곡선식을 유도하였다.
무량판 슬래브 구조는 시공의 단순함과 낮은 층고, 그리고 다양한 평면구성의 용이함으로 인하여 구조적으로 효과적이나 슬래브-기둥 접합부가 중력하중에 의한 펀칭전단파괴와 횡하중의 불균형모멘트에 의한 편심전단파괴에 취약한 단점이 있다. 이러한 무량판 슬래브의 취약점을 방지하기 위하여 많은 보강공법들이 개발되었으나, 보강공법들은 구조적 성능과 경제성, 그리고 시공성을 모두 만족시키기지는 못하고 있다. 이 논문에서는 래티스를 이용한 무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부 보강공법을 제시하였다. 주기하중 실험을 통하여 래티스 보강공법의 구조적 성능을 증명하였으며 같은 구조설계 조건에 대하여 스터럽과 스터드레일, 그리고 래티스를 이용한 공법을 적용해 봄으로써 경제성을 입증하였다.
국내에서 진행되는 전단 접합부 상세 설계 프로세스를 고찰한 결과 구조 설계자와 제작도면 작성자 및 제작자간의 상호 정보 교류에 많은 문제점이 있으며, 작업 진행상에서도 불필요한 업무들이 존재하는 것으로 파악되었다. 이에 본 연구에서는 이러한 접합부 상세 설계시 문제점을 개선하기 위해 구조설계자가 접합부 구조설계부터 최종 도면화 작업까지를 일괄적으로 관리할 수 있는 개선된 설계프로세스를 제안하였으며, 이를 위해 강구조건축 접합부 표준상세 지짐의 내용을 활용하여 접합부 설계에 표준화 및 전산화를 도입할 수 있도록 하였다. 이를 통하여 구조적 안전성과 제작 및 시공성이 확보된 접합상세를 효율적으로 설계 및 도면화 할 수 있으며 기존 설계 프로세스에서 야기될 수 있는 문제점을 근본적으로 차단할 수 있었다.
As a brittle failure mode, punching-shear failure can be widely found in traditional RC slab-column connections, which may lead to the entire collapse of a flat plate structure. In this paper, a novel RC slab-column connection with inner steel truss was proposed to enhance the punching strength. In the proposed connection, steel trusses, each of which was composed of four steel angles and a series of steel strips, were pre-assembled at the periphery of the column capital and behaved as transverse reinforcements. With the aim of exploring the punching behavior of this novel RC slab-column connection, a static punching test was conducted on two full-scaled RC slab specimens, and the crack patterns, failure modes, load-deflection and load-strain responses were thoroughly analyzed to explore the contribution of the applied inner steel trusses to the overall punching behavior. The test results indicated that all the test specimens suffered the typical punching-shear failure, and the higher punching strength and initial stiffness could be found in the specimen with inner steel trusses. The numerical models of tested specimens were analyzed in ABAQUS. These models were verified by comparing the results of the tests with the results of the analyzes, and subsequently the sensitivity of the punching capacity to different parameters was studied. Based on the test results, a modified critical shear crack theory, which could take the contribution of the steel trusses into account, was put forward to predict the punching strength of this novel RC slab-column connection, and the calculated results agreed well with the test results.
연구에서는 전 후면판 공용방식의 접합부를 갖는 강-PSC 혼합구조의 휨모멘트와 처짐의 관계 및 하중과 변위의 관계 특성을 파악하기 위해 기존 접합부(R형) 방식과 개선된 접합부 방식에 대하여 실험을 수행하였으며, 프리스트레싱력이 강-PSC 혼합구조의 하중과 변위에 미치는 영향을 파악하기 위해 접합부 형상에 따라 프리스트레싱력을 도입한 경우와 도입하지 않은 경우에 대하여도 실험을 수행하였다. 개선된 L형 전후면판 공용 접합부 방식의 하중-처짐 및 파괴모드를 비교 분석한 결과, 프리스트레싱을 가한 개선된 접합부 방식이 기존 접합부 방식에 비해 보다 우수한 하중저항성능을 나타냈으며, 강도 및 강성 측면에서도 우수한 것으로 나타났다. 따라서 개선된 접합부 방식을 강-PSC 혼합구조에 적용이 가능할 것으로 판단된다.
현재 합성 구조가 사용성 측면에서 경제적이고 작업성이 좋으며, 시공상의 편의성 등의 장점이 있다는 것은 일반화된 사실이지만, 자체의 춤이 깊기 때문에 철골조 건물에 적용하기에 여러 가지 비효율적 측면이 있다. 따라서 본 연구에서는 합성보의 전체 춤을 절감할 수 있도록 철골보의 춤내에 콘크리트를 삽입하여 일체화함으로써 철골조 고층건물에서 층고를 최소화 할 수 있는 이른바 "슬림플로어" 공법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구는 콘크리트에 매입된 비대칭 철골보를 가지는 부분 합성 슬림플로어 시스템의 휨거동에 관한 것이다. 총 8개의 실대형 실험체를 철골보 춤, 전단연결 유무, 슬래브 유효폭, 및 콘크리트 토핑두께 별로 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 별도의 전단연결재를 설치하지 않은 실험체는 자체가 가지고 있는 기계적 화학적 부착응력으로 인해 완전합성보에 비해서 $0.53{\sim}0.95$의 전단합성비를 나타내었다.
기둥-보 구조와 경골목구조가 혼합된 공법은 경골목구조가 심벽 또는 평벽 요소로써 구조내력성능의 대부분을 차지하고 있다. 경골목구조의 수평전단내력성능은 면재에 대한 못접합부의 전단성능으로부터 예측할 수 있으며, 못접합부는 못의 휨내력성능을 이용하여 예측할 수 있다. 못접합에 의한 내력벽의 항복내력과 벽체 강성을 예측하기 위한 기초 연구로써 못의 휨내력성능을 이용한 못접합부의 항복내력 및 접합계수(초기강성)를 검토하였다. 못접합부 내력성능 예측에는 각각의 주부재에 대해 일반 지압내력 및 지압강성을 이용하고, 파스너인 나선형 철선못의 휨시험에 의한 휨항복내력성능을 이용하였다. 홈가공부의 지름에 의한 항복내력은 예측 정밀성이 우수하였으나, 접합계수는 낮게 예측되었다. 그 원인으로 주부재에서는 비중의 영향, 측면부재에서는 못머리지름에 의한 인발, 접합부에서는 못머리부의 지압 및 모멘트저항 등이 영향을 끼침을 알 수 있었으며, 이에 대한 차후 검토가 요구된다.
WAS(WAffle shape Slab system) 공법은 기존의 더블티(Double Tee Slab 이하 DTS)공법의 일부 문제점을 개선하는 것을 목적으로 개발된 와플(waffle) 형상의 프리캐스트 콘크리트 슬래브 공법이다. 그러므로 기존의 프리캐스트 공법의 장점인 건설현장의 공업화, 단순화, 시스템화, 고품질화가 가능하다. 또한 더블티 공법의 경우 발생되기 용이한 부재 또는 접합부 부분의 균열 발생을 줄여 이로 인한 유지 보수 관리 비용의 발생을 저감시킬 수 있다. 이미 선행연구를 통하여 WAS패널의 구조적인 특성과 안정성, 시공성에 대해 검증하였고 후속연구로 슬래브-슬래브 간의 접합부 구조적 특징을 파악하기 위하여 본 실험을 진행하였다. 실험결과 변수로 설정한 접합부분 너비와 충전재료는 접합성능에 큰 영향을 미치지 않으므로 조립 시 덧침콘크리트가 충분히 밀실하게 채워질 수 있는 접합너비로 설계하여 사용하면 될 것으로 판단된다.
A behavior model for screw connections is developed to provide a better representation of the nonlinear response of thin steel plate shear walls (TSPSWs) with infill plates attached to the boundary frame members via self-drilling screws. This analytical representation is based on the load-bearing deformation relationship between the infill plate and the screw threads. The model can be easily implemented in strip models of TSPSWs where the tension field action of the infill plates is represented by a series of parallel discrete tension-only strips. Previously reported experimental results from tests of two different TSPSWs are used to provide experimental validation of the modeling approach. The beam-to-column connection behavior was also included in the analyses using a four parameter rotational spring model that was calibrated to a test of an identical frame as used for the TSPSW specimens but without the infill plates. The complete TSPSW models consisting of strips representing the infill plates, zero length elements representing the load-bearing deformation response of the screw connection at each end of the strips and the four parameter spring model at each beam-to-column connection are shown to have good agreement with the experimental results. The resulting models should enable design and analysis of TSPSWs for both new construction and retrofit of existing buildings.
Park, Joo-Saeng;Park, Chun-Young;Chun, Su-Kyoung;Lee, Jun-Jae
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제30권3호
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pp.59-65
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2002
EYM (European Yield Model), which was adopted in NDS (National Design Specification for wood construction), has been used in Korea without any verification of the analysis of bolted wood connections. In the case of applying lumber from domestic small diameter logs, however, there are some problems with the direct application of EYM ; 1) relatively low dowel bearing strength and dimensional stability due to a large amount of immature wood, 2) effect of MC (moisture contents) on the dowel bearing strength of wood and the yield load of a bolted connection. To evaluate the strength properties of bolted connections with lumber from domestic small diameter logs, effect of MC on the dowel bearing strength of wood was investigated and double shear bolted connection tests were performed. As the MC of wood increased, the dowel bearing strength was linearly reduced, even under 19% MC, which showed that adjustment, not considered in NDS, was required. Double shear bolted connection tests indicated that effect of MC on yield load should be considered in order to determine design value.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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