An Experimental study on the behavior of gap N-joints in Cold-formed Square Hollow Sections with connection plate for a tension member

인장용 연결 플레이트를 갖는 각형강관 갭 N형 접합부의 거동에 관한 실험적 연구

This paper's objective is to evaluate the experimental behavior of gap N-joints made of cold-formed, square, hollow steel sections, with a connection plate as a tension member. The principal parameters for testing included the ratio of chord width to thickness, the ratio of brace width to chord width, eccentric ratio, the shape of the compression member, the branch angle, and the stiffening plate of the chord flange. The strength and failure mode were examined through the test for the gap N-joint, consisting of several parameters. Based on the results of the test, the gap N-joints were determined according to the capacity preceding the displacement of the tension, regardless of the width ratio, and the split failure mode-connected surface for a chord in joints. The strength of the gap N-joints increased proportionally as the $2\gamma$(B/T) ratio decreased, and as the width ratio(${\beta}$) of branch to chord increased. Particularly, $2\gamma$(B/T) decreased as the capacity of gap N-joint increased. The results of the test were summarized for the capacity, initial stiffness, ductility, and change of the failure mode of each gap N-joint.

본 논문의 목적은 인장용 연결 플레이트를 갖는 냉간성형 각형강관 갭 N형 접합부의 실험연구를 통하여 접합부 거동을 평가하는데 있다. 실험을 위한 주요 변수로는 주관의 폭두께비, 주관에 대한 지관의 폭의 비, 편심비, 압축지관 형상, 지관의 각도, 주관 상부 플랜지면 보강 등이 있다. 이와 같은 변수들로 구성된 갭 N형 접합부에 대한 내력 및 파괴모드 등에 대하여 실험을 통해 고찰하고자 한다. 실험결과, 갭 N형 접합부는 폭비에 관계없이 접합부의 인장측 변위가 선행하여 접합부의 내력이 결정되었으며, 접합부 파괴는 접합된 주관면의 찢어짐 파괴모드로 결정되었다. 인장 및 압축측 폭비(${\beta}$)가 클수록 주관 폭두께비가 작을수록 접합부의 항복하중 및 최대하중은 선형으로 상승하는 것으로 나타났다. 주관의 폭두께비($2{\gamma}$)가 작을수록 접합부의 내력비교 곡선은 급격히 상승함을 알 수 있다. 인장용 연결 플레이트를 갖는 갭 N형 접합부에 대하여 변수에 따른 접합부의 하중, 초기강성, 연성능력 및 파괴모드 변화 등에 대한 결과에 대해서도 정리하여 나타내었다.