DOI QR코드

DOI QR Code

Test Results on the Type of Beam-to-Column Connection using SHN490 Steel

SHN490강종의 보-기둥 접합부 형태에 따른 실험적 연구

  • Kim, So Yeong (Dept. of Architecture Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Byeon, Sang Min (Myeongsung Structural Engineer Office) ;
  • Lee, Ho (Dept. of Architecture Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Shin, Kyung Jae (Dept. of Architecture Engineering, Kyungpook National University)
  • 김소영 (경북대학교, 건축공학과) ;
  • 변상민 (명성구조기술사사무소) ;
  • 이호 (경북대학교, 건축공학과) ;
  • 신경재 (경북대학교, 건축공학과)
  • Received : 2014.12.19
  • Accepted : 2015.04.21
  • Published : 2015.06.27

Abstract

In this study, an experimental study to evaluate the seismic performance of beam-to-column connection for medium and low-rise building was conducted. Five connections using SHN490 steel were made with test variables such as flange welded or bolted, web welded or bolted. Specimen SHN-W-W is web welded and flange welded type. Specimen SHN-W-B is web welded and flange bolted type. Specimen SHN-B-W is web bolted and flange welded type. Specimen SHN-B-B is web bolted and flange bolted type. Specimen SHN-EP is a connection with the end plate to the beam ends. Cyclic loadings was applied at the tip of beam following KBC2009 load protocol. The load vs rotation curves for different connection are shown and final failure mode shapes are summarized. The connections are classified in terms of stiffness and strength as semi-rigid or rigid connection. Energy dissipation capacities for seismic performance evaluation were compared.

본 연구는 중 저층 건축물에 적용된 강재의 보-기둥 접합부에 따른 내진성능을 규명하기 위한 실험적 연구이다. 실험체는 보-기둥 접합부의 보 플랜지와 웨브의 접합형태에 따라 분류하여 총 5가지를 제작하였다. 실험체는 웨브와 플랜지 모두 용접한 접합부(SHN-W-W)와 웨브는 용접하고 플랜지는 고력볼트 접합한 접합부(SHN-W-B)와 웨브는 고력볼트 접합하고 플랜지는 용접접합한 접합부(SHN-B-W)와 웨브와 플랜지 모두 고력볼트 접합한 접합부(SHN-B-B)와 보 단부에 엔드플레이트를 이용하여 접합한 접합부(SHN-EP)이다. 실험은 KBC2009에서 제시하는 반복재하인증실험으로 층간변위각(${\theta}$)을 제어하기 위한 변위 제어방식으로 실시하였다. 실험으로부터 각 시험체의 하중-회전각 곡선을 나타내었으며, 접합부의 최종 파괴형상을 요약하였다. 접합부는 강성과 강도의 관점에서 강접합과 반강접합으로 분류하였으며 내진성능평가를 위한 에너지소산능력을 비교하였다.

Keywords

References

  1. 양철민, 김영문(2006) 축 하중을 받는 내부 철골 보-기둥 접합부의 이력거동에 대한 실험적 연구, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제22권, 제5호, pp. 97-104. (Yang, C.M. and Kim, Y.M. (2006) Experimental Study on the Hysteretic Behavior of Interior Steel Beam-to-Column Connections Subjected to Axial Load, Journal of Architectural Institute of Korea, AIK, Vol.22, No.5, pp. 97-104 (in Korean).)
  2. 김태진, 김은석, 김진구(2007) 중저층 철골건물 보-기둥 접합부의 내진 및 붕괴저항 성능평가, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제23권, 제10호, pp.59-66. (Kim, T.J., Kim, E.S., and Kim, J.K. (2007) Evaluation of Seismic and Collapse-Resistant Performance of Beam-Column Connections in Mid/Low-rise Steel Buildings, Journal of Architectural Institute of Korea, AIK, Vol.23, No.10, pp. 59-66 (in Korean).)
  3. 하성환, 강철규, 한홍수, 한권규, 최병정(2011) 접합부와 보의 상대강성을 고려한 중층 철골 모멘트 골조의 내진해석, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제23권, 제5호, pp. 595-606. (Ha, S.H., Kang, C.K. Han, H.S., Han K.G., and Choi, B.J. (2011) Seismic Analysis of Mid Rise Steel Moment Resisting Frames with Relative Stiffness of Connections and Beams, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.23, No.5, pp.595-606 (in Korean).)
  4. 대한건축학회(2009) 건축구조설계기준 및 해설 (KBC2009), 기문당. (AIK (2009) Korean Building Code and Commentary - Structural, Architectural Institute of Korea (in Korean).)
  5. ANSI/AISC 341-10 (2010) Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction, Chicago.
  6. KS (2007) KS B 0801, 금속재료 인장시험편. (KS (2007) KS B 0801, Test Pieces for Tensile Test for Metallic Materials (in Korean).)
  7. 박기연, 전상현, 김영호, 최성모(2013) 직결나사 연결 접합부에 관한 구조성능평가 연구, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제25권, 제5호, pp. 543-553. (Park, K.Y., Jeon, S.H., Kim, Y.H., and Choi, S.M. (2013) A Study of Structural Performance of Self-Drilling Screw Connections, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.25, No.5, pp.543-553 (in Korean).)
  8. 이세정, 채홍석, 이성희, 김진호, 최성모(2011) SN강재를 이용한 엔드플레이트항복형 보-기둥접합부의 구조 거동, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제27권, 제6호, pp.3-10. (Lee, S.J., Chae, H.S., Lee, S.H., Kim, J.H., and Choi, S.M. (2011) Structural Behavior of Column to Beam Connections with Plastic Deformation in the End Plate Using SN Steel, Journal of Architectural Institute of Korea, AIK, Vol.27, No.6, pp.3-10 (in Korean).)
  9. 심현주, 조한솔, 김대회, 김상섭(2013) 실물크기의 H형강 기둥-보 신형상 약축접합부에 대한 구조성능평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제25권, 제3호, pp.233-242. (Shim, H.J., Cho, H.S., Kim, D.H., and Kim, S.S. (2013) Performance Evaluation of Full-scale H-shape Beam-to-Column New-Shape Weak Axis Connection, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol. 25, No. 3, pp.233-242 (in Korean).)
  10. 김희동, 양재근, 이재윤, 이형동(2014) 상.하부 T-stub 접합부의 초기회전강성 평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제26권, 제2호, pp.133-142. (Kim, H.D., Yang, J.G., Lee, J.Y., and Lee, H.D. (2014) Evaluation of the Initial Rotational Stiffness of a Double Split Tee Connection, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.26, No.2, pp.133-142 (in Korean).)
  11. Bjorhovde, R., Colson, A., and Brozzetti. J., (1990) Classification System for Beam-to-Column Connections, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.116, No.11, pp. 3059-3076. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1990)116:11(3059)
  12. 김태진, 박종원, 조정혁, 김희동(2008) SHN 형강 보-기둥 접합부의 내진성능 평가, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제20권, 제6호, pp.829-838. (Kim, T.J., Park, J.W., Jo, J.H., and Kim, H.D. (2008) Seismic Performance Evaluation of Welded Beam-Column Connections Fabricated with SHN Steel Sections, Journal of Architectural Institute of Korea, AIK, Vol.20, No.6, pp.829-838 (in Korean).)