A Study on the Ultimate Strength of Tube-Gusset Connection Considering Eccentricity

편심이 고려된 강관-가셋트 접합부의 극한 내력

A numerical analysis and experimental study were performed to investigate the behavior and strength of tube-gusset connection subjected to axial and lateral forces. To investigate the behavior of the connections, experiment was conducted by applying three directional loads. Local buckling and local plastic bending deformation of the connection were observed from the test. Analytical results were compared with test results for the limited cases. Primary interests here are the effect of eccentricity on the strength of the connection. To suggest a formula for the strength of tube-gusset connection, lateral forces were replaced with equivalent wall moment and eccenrtric vertical component force of lateral force. Ultimate strength formula for the each force was proposed. Finally, nondimensionalized ultimate strength interaction relationships between the wall moment of tube($M_w$), vertical axial force($P_v$), and eccentric vertical component of lateral force($P_e$) were formulated through parametric study.

본 연구에서는 편심 축력을 받는 가셋트-강관 접합부의 극한 내력을 파악하기 위하여 실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 가셋트-강관 접합부의 내력에 영향을 주는 요소는 강관의 직경, 가셋트판 길이, 축력과 횡력의 비, 횡력에 의한 편심 등으로 이들이 주재의 좌굴내력에 미치는 영향을 정량적으로 파악하여 접합부 강도식을 제안하였다. 특히 횡력에 의한 편심이 주재에 작용할 때 이를 설계식에 반영하기 위하여 횡력을 등가의 모멘트 및 편심 축력으로 대치한 수치 모형을 제시하였다. 결과적으로 접합부의 작용하는 외력을 주주재 축력, 모멘트, 편심 축력으로 분해하고 각 외력에 대한 독립적인 극한내력을 구한후 이들의 상관 관계식을 구함으로써 접합부 극한강도식을 제시하였다.