Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

An Experimental Evaluation on Flexural Performance of Light-Weight Void Composite Floor using GFRP

GFRP를 이용한 경량합성바닥의 휨성능에 대한 실험적 평가

  • 류재호 (고려대학교 건축사회환경공학부) ;
  • 박세호 (고려대학교 건축사회환경공학부) ;
  • 주영규 (고려대학교 건축사회환경공학부) ;
  • 김상대 (고려대학교 건축사회환경공학부)
  • Received : 2010.10.15
  • Accepted : 2011.02.17
  • Published : 2011.02.28
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Abstract

To obtain a lower story height with a long span and better fire resistance, a new composite floor system using GFRP (glass-fiber-reinforced plastics) was proposed. This floor system consists of asymmetric steel with a web opening, a hollow core ball, concrete, and GFRP. To evaluate the flexural performance of the new composite floor system, an experiment was conducted. The test parameters were the presence of GFRP, the void ratio in relation to the hollow core balls, and the web opening. The test results showed that the resistance and stiffness of the specimen with GFRP were 10% higher than those of the reference specimen, and that fully composite action was accomplished up to the yielding point. After the attainment of the yield strength, the ductility of the specimen was reduced due to the stress concentration around the web openings. The slip between the concrete and steel beam, however, was small. Thus, in the design of the proposed new floor systems, it is desirable that the calculated resistance be reduced by 15%, for safety.

최근 타워형 아파트구조에 많이 사용되고 있는 무량판 구조시스템을 대신해 층고절감 및 장스팬 구현 그리고 내화성능향상을 목적으로 GFRP를 이용한 경량합성바닥을 개발하였다. GFRP를 이용한 경량합성바닥은 웨브에 개구부를 가지는 비대칭 강재보 하부에 GFRP를 부착하고 슬래브에 경량체를 삽입한 중공합성바닥이다. 이에 개발된 합성바닥의 휨성능을 평가하기 위해 GFRP, 중공률, 웨브의 개구부 등을 변수로 실대 실험을 수행하였다. 그 결과 GFRP를 이용한 합성보 실험체는 기준 실험체에 비해 휨내력 및 강성 측면에서 10% 높은 성능을 나타냈으며, 구조물이 항복할 때까지 완전합성거동하였다. 항복 이후 웨브개구부 주변의 응력집중현상에 의해 연성이 감소하는 현상이 나타났으며, 최대내력점까지 미끄러짐의 발생은 미소하였다. 내력설계 측면에서는 안전율을 고려해 해석값의 85%를 설계내력으로 평가하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

Keywords

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