한국강구조학회 논문집 (Journal of Korean Society of Steel Construction)

  • 제22권6호
  • /
  • Pages.533-541
  • /
  • 2010
  • /
  • 1226-363X(pISSN)
  • /
  • 2287-4054(eISSN)
한국강구조학회 (Korean Society of Steel Construction)
권호 표지

단부 보강한 합성보(에코거더)시스템의 구조성능에 관한 실험적 연구

Experimental Study on Structural Performance of End-reinforced Steel-beam system(Eco-girder)

  • 채흥석 ((주)세진에스씨엠) ;
  • 류재용 (서울시립대학교 건축공학과) ;
  • 정경수 ((재)포항산업과학연구원 건축해양연구본부) ;
  • 문영민 ((주)세진에스씨엠) ;
  • 최성모 (서울시립대학교 건축학부)
  • 투고 : 2010.07.19
  • 심사 : 2010.11.29
  • 발행 : 2010.12.27
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

H형강 보는 기둥 사이에 설치되어 건물의 각 층 바닥인 슬래브를 지지하기 위해 널리 사용되고 있다. 그러나, H형강 보의 경우 접합부가 고정단이면서 등분포하중 작용시 양 단부에 발생하는 휨 모멘트는 중앙부에 발생하는 모멘트에 비해 약 2배가량 크다. 보는 최대 모멘트에 의해 설계가 이루어지기 때문에 보 춤이 커지게 되고, 이로 인하여 각 층의 가용 공간이 줄어드는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해, 최대 휨 모멘트가 발생하는 H형강 보 양 단부만을 별도로 보강하면, 보 중앙부에서 발생하는 휨 모멘트로 보를 설계할 수 있다. 따라서, 단부 보강한 철골보(Eco-girder)의 구조적 성능을 분석하기 위해, 단부 보강 강판의 용도, 철근 보강, 하중전달방법 등을 변수로 하여 4개의 실험체를 제작하여 구조성능실험을 수행하였다.

H-shaped beams, which are constructed between columns, are used widely as slaves in steel structures. The bending moments that occur on both ends of an H-shaped beam, however, are about twice the bending moment that occurs at the center of the H-shaped beam. Because such beam is designed with maximum bending moment, it is deeper and has smaller spaces. To improve these features, if both ends of an H-shaped beam that have maximum bending moments are merely reinforced, the beams could be designed by the bending moment at the center of the H-shaped beam. To analyze the structural performance of the proposed end-reinforced beams (eco-girders). Four specimens were prepared with the following parameters: end-reinforced steel plate, reinforced bars, and reinforced studs and experimental tests of the specimens were performed.

키워드

참고문헌

  1. 국토해양부(2009) 건축구조설계기준(KBC).
  2. 김성배, 함정태, 이창남, 김상섭(2006) SRC기둥-TSC보 접합부의 거동에 관한 연구, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제22권, 제6호, pp.55-62.
  3. 독립행정법인건축연구소, 강구조건축물의 구조성능평가시험법에 관한 연구, 사단법인 일본철강연맹(2002), pp.84-85.
  4. 서성연, 정진안, 최성모, 김성용(2005) 외측다이아프램을 사용한 현장용접형 각형 강관기둥-H형강보 접합부의 이력거동, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제17권, 제4호, pp.459-467.
  5. 이동열(1998) Hi-Beam工法의 特性 및 適用事例, 대한건축학회 자유기고, 대한건축학회. pp.36-45.
  6. 주영규, 김도현, 정광량, 김상대(2002) SRC형 TEC-BEAM과 RC기둥 접합부 구조적 거동의 실험적 평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제14권, 제3호, pp.463-470.
  7. 천성철, 주영광, 정광량, 김상대(2002) 비대칭 유공 합성보 iTECH beam의 휨성능평가, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제18권, 제4호, pp.67-74.
  8. (재)포항산업과학연구원(2009) 단부보강재를 이용한 성능 개선형 철골보(Eco-Girder) 구조시스템의 연구.
  9. AISC (1997) Seisemic Provisions for Structural Steel Buildings.
  10. Amadio, C., Fedrigo, C., Fragiacomo, M., and Macorini, L. (2004) Experimental evaluation of effective width in steel-concrete composite beams, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 60, No. 2, pp.199-220. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2003.08.007
  11. Hitade, T., Kaneko, H., Tanno, Y., and Taniguchi, H. (2002) Evaluation mrthod for stiffness and strength of concrete filled H-shaped steel composite beam, J. Struct. Constr. Eng., No. 562, pp.183-190.
  12. Ju, Y.K., Kim, J.Y., and Kim, S.D. (2007) Experimental evaluation of new concrete encased steel composite beam to steel column joint, Journal of Structural Engineering, Vol 133 No. 4, pp.519-529. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2007)133:4(519)
  13. Kimura, J., Singu, Y., Matsui, S., Chung, J.A., and Okita, N. (2001) Structural Performance of SRC-RC Mixed Member with Cross H-shaped Steel, 福岡大學工學集報, 第67号, pp.121-126.
  14. Mullett, D.L. (1993) Slim Floor Construction Using Deep Decking, Publication 127, The Steel Construction Institute, UK.
  15. Mullett, D.L. (1992) Slim Floor Design and Construction, Publication 110, The Steel Construction Institute. UK.
  16. Nadim Hassoun, M. and AL-Manaseer A. (2004) Structural Concrete Theory and Design, John wiley & sons, p.23.
  17. Nakahara, H., Ninakawa, T., and Sakino, K. (2003) Cyclic bending behavior of concrete filled steel tubular columns under constant gravity load, J. Struct. Constr. Eng., No. 568(6), pp.139-146.
  18. Park, K.S., Heo, B.W., Kwak, M.G., and Bae, K.W. (2008) Experimental study on the flexural behavior of encased composite beams for residential buildings, Journal of the Architectural Institute of Korea Structure and Construction, Vol 24, No 12, pp.91-98.
  19. SAC Joint Venture (2000) Interim Guidelines Advisory No. 2, Evaluation, Repair Modification and Design of Steel moment Frames, FEMA 267b.
  20. Wang, Y., Yang, L., Shi, Y., and Zhang, R. (2008) Loading capacity of composite slim frame beams, Journal of Constructional Steel Research, No. 65, pp.620-661.