DOI QR코드

DOI QR Code

Study on the Ultimate Strength of Gusset Plate-Circular Hollow Section(CHS) Joint Stiffened with Rib-plate by End Restraint

단부 구속을 받는 리브 보강 플레이트 원형강관 X형 접합부의 극한내력 도출에 관한 연구

  • 김우범 (공주대학교 건축공학과) ;
  • 박현호 (공주대학교 건축공학과)
  • Received : 2012.02.24
  • Accepted : 2012.08.06
  • Published : 2012.08.27

Abstract

A finite element analysis study was performed to investigate the behavior and strength of a Plate-Circular Hollow Section joint stiffened with Rib-plate, Since The strength of plate-Circular Section joint is reduced by joint of stress and local plastic deformation which is caused by wall moment, rib plates are attached to the upper and lower Plate-Circular Hollow Section joint for redistribution of stress. The behaviors of joints stiffened with Rib-plate according to shape of rib and reinforcing method, etc are different from those of joints which is not stiffened. However, the criterion of hollow structural section was limited on some parts. Therefore, this study intends to investigate the behavior and structural capacity of Plate-Circular Hollow Section joints stiffened with Rib-plate and compare the Finite element analysis with the Design Equation. Finally, this study proposes the reasonable ultimate strength formula through the comparisons with other design guide.

본 연구의 목적은 리브 보강된 강관 접합부의 유한요소 해석을 통하여 접합부의 극한강도를 추정하고 그 거동을 파악하는 것이다. 가셋트 강관 접합부의 강도는 관벽 모멘트에 의한 국부적인 응력집중 및 국부 소성화에 의해 크게 저하된다. 이러한 국부적인 응력분포를 재분배 시킬 목적으로 가셋트 상하 단부에 보강플레이트를 부착하고 있다. 이러한 접합부의 거동은 보강된 리브의 형상 및 보강 방법등에 따라 보강하지 않은 경우와 상당히 다르지만 현행 강관구조 설계식은 제한적인 부분만 다루고 있다. 따라서 본 연구에서는 ABAQUS 6.5.1을 사용하여 리브로 보강된 가셋트-강관 접합부의 거동과 구조적 성능을 파악하고 기존 접합부 내력식과 비교하여 리브 보강된 플레이트 원형 강관 X형 접합부에 적합한 내력식을 제안하고자 한다.

Keywords

References

  1. 김우범, 전범준, 서용표(2010) 부재 내력과 접합부 내력을 고려한 송전강관철탑의 극한하중 도출에 관한 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제22권, 제5호, pp.435-443.
  2. 김우범(2003) 단부구속효과를 고려한 관통 가셋트 부착 강관부재의 좌굴내력 및 유효세자이 산정에 관한 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제15권, 제2호, pp.159-165
  3. 김우범, 신의균, 서영표(1997) 가셋트 플레이트를 부착한 원형 강관 접합부에 관한 연구, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제13권, 제3호, pp.263-271.
  4. 박순정, 신의균, 김우범, 정수영(1997) 축력과 횡력을 받는 가셋트판을 부착한 강관 K형접합부의 강도 추정에 관한 연구, 1997년도 추계학술발표대회논문집, 대한건축학회, pp.1141-1148
  5. 日本建築學會(2002) 鋼管構造設計施工指針同解說.
  6. ABAQUS (2004)User's manual Version 6.5., Hibbit Karlsson, and Sorensen, Inc., Pawtucke, RI.
  7. Packer, J.A. and Henderson, J.E. (1992)Design Guide for Hollow Structural Section Connections, Canadian Institute of Steel Construction,Willowdale, Ont., Canada.
  8. Lu, L.H. and Wardenier, J. (1994) Ultimate Deformation Criteria for Uniplanar Connections Between I-Beams and RHS Columns Under In-Plane Bending, Proc. 4th International Offshore and Polar Engineering Conference, Osaka, Japan, pp.73-80.
  9. Lu, L.H., Winkel, G.D. de, Yu, Y., and Wardenier, J. (1994) Deformation limit for the ultimate strength of hollow section joint, Proceedings 6th International Symposium on Tubular Structures, pp.341-347.
  10. Ariyoshi, M. and Makino, Y. (2000) Load-Deformation Relationships for Gusset-Plate to CHS Tube Joints Under Compression Loads, International Journal of Offshore and Polar Engineering Vol. 10, No. 4, pp.292-300.
  11. Wardenier, J., Kurobane, Y., Packer, J.A., van der Vegte, G.J., and Zhao, X.L. (2008)Design guide for circular hollow section (CHS) joints under predominantly static loading, 2nd ed. Geneva (Switzerland): CIDECT.

Cited by

  1. 원형강관 X-이음 트러스접합부의 압축 주강관소성화 평가 vol.27, pp.5, 2015, https://doi.org/10.7781/kjoss.2015.27.5.447
  2. Research on Mechanical Properties and Parameter Identification of Beam-Column Joint with Gusset Plate Angle Using Experiment and Stochastic Sensitivity Analysis vol.2021, pp.None, 2012, https://doi.org/10.1155/2021/5329917