A Study on the Curvature Characteristic of the Incomplete Composite Girder Considering the Deflection Effect

처짐을 고려한 불완전합성형의 곡률특성에 관한 연구

  • 용환선 (수원대학교 토목공학과) ;
  • 김윤환 (수원대학교 토목공학과) ;
  • 박용찬 (수원대학교 토목공학과) ;
  • 송수엽 (수원대학교 토목공학과)
  • Received : 2002.09.16
  • Published : 2002.12.27

Abstract

Current composite steel and concrete bridges are designed using full-interaction theory assuming there is no relative slip, between the steel and concrete components along their interface, because of the complexities of partial-interaction analysis techniques. However, in the assessment of existing composite bridges this simplification may not be warranted as it is often necesary to extract the correct capacity and endurance from the structure. This may only be achieved using partial-interaction theory which tuly reflects the behaviour of the structure. In this paper, Parametric analyses have been carried out in order to confirm the partial-interaction curvatures with deflection effect using the finite element method. Therefore, the model is considered for simply supported steel and concrete composite bridges with a uniform distribution of connectors subjected to a single concentrated load. For the case studies, this study applicate a parameters such as the number and space of stud shear connector and elastic modulus of concrete slabs. From this study, it is known that partial-interaction effect was in the increase to the increasing the deflection of composite bridges, and stiffness and strength of slab concrete considering the occurrence of crack effect seriously to the partial-interaction behavior.

일반적으로 강콘크리트 합성형교는 불완전합성에 대한 해석의 복잡함 때문에 강재와 콘크리트 계면에서의 상대변위가 발생하지 않는 완전합성형으로 설계된다. 그러나, 이러한 설계는 기존 강합성형 의 거동을 평가하는 경우 실제 구조물의 내하력과 내구성을 정확하게 도출하지 못하게 된다. 이러한 경우에는 불완전합성이론을 이용하여 구조물의 거동을 정확히 반영해야 한다. 본 연구에서는 집중하중을 받는 단순합성형교에 대하여 처짐 거동을 고려한 불완전합성곡률의 변화양상을 확인하기 위하여 유한요소해석 모델을 이용하여 전단연결재의 배치간격과 배치열수 그리고 콘크리트 탄성계수를 매개변수로 선택하여 해석을 수행하였다. 본 연구의 결과로서 합성형의 처짐이 증가할수록 불완전합성 정도가 증가함을 알 수 있었으며, 콘크리트 슬래브에서 균열이 발생으로 인한 강성 및 강도의 감소가 합성정도에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. 日本土木學會論文集 no.537 不完全合成桁の 不完全度の簡易推定法 中島章典;溝江久
  2. 日本土木學會論文集 v.265 不完全連結合成桁の 有限要素解 浜田純夫;有佳康則
  3. 日本土木學會論文集 no.112 不完全合成桁について 橘 善雄;足立義雄
  4. 合成桁の理論と設計 島田靜雄;熊 凋明
  5. 日本構造工學會論文集 v.36A 不完全合成桁の差分剛性マトりックス解析法について 井上稔康;佐藤活一;渡邊 昇
  6. Design of Composite Steel-Concrete Structures Yam
  7. ASCE v.124 no.10 Deflection of steel-concrete composite beams with partial shear interaction Y. C. Wang
  8. Engineering Structures v.23 Partial-interaction flexural stresses in composite steel and concrete bridge beams R. Seracino;D. J. Oehlers;M. F. Yeo
  9. Beams, slabs, columns, frames for buildings v.1 Composite Structures of Steel and Concrete R. P. Johnson
  10. PERGAMON Composite Steel and Concrete Structural Members D. J. Oehlers;M. A. Bradford
  11. Elementary behaviour of composite steel and concrete structural members D. J. Oehlers;M. A. Bradford
  12. 도로교설계기준
  13. 강구조편람 v.4 강도로교의 설계
  14. 대한건축학회논문집 v.12 no.5 합성보에서 쉬어 코넥터의 거동에 관한 해석적 연구 이원호;이재연;이리형
  15. 한국강구조학회논문집 v.9 no.4 불완전합성율을 고려한 단순합성형의 합성거동에 관한 연구 용환선
  16. 한국강구조학회 논문집 v.9 no.3 연속합성형 교량의 전단연결재 설계에 관한 연구 장승필;강상규;심창수
  17. 대한토목학회 학술발표회 논문집(I) 강-콘크리트 합성바닥판에 있어서 전단연결재 설계에 관한 기초적 연구 김용희;이갑중;문태경
  18. 한국구조물진단학회 학술발표회논문집 v.6 no.1 강상자형교의 전단연결재에 의한 합성거동 정경섭;윤재석;김종열