Abstract
This paper presents the finite element method results for HSS(Hollow Square Section) steel columns strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymer Plastic(CFRP) sheets. 6 specimens were fabricated and the specimen groups were non-compact short columns, slender short columns, and non-compact long columns. Test parameter was the number of CFRP ply. The finite element analysis was performed by using ANSYS Workbench V.14.0 and the results of FEM were compared with those of Test for failure mode, load-displacement curve, maximum load, and initial stiffness. The comparisons between experimental observations and computed results show that the analyses provided good correlation to actual behavior. Finally, the buckling stress were calculated according to the AISC cold-formed structure provision and the retrofitting effect were verified for each section type.
본 연구에서는 탄소섬유쉬트로 보강된 각형강관 기둥의 유한요소 해석결과를 소개하고 있다. 실험체 개수는 총 6개이며, 각형강관에 대해서는 비조밀 단면 단주, 세장판 단면 단주, 비조밀 단면 장주로 구성되어 있다. 실험변수는 탄소섬유쉬트 보강겹수이다. AFRP 스트립과 강재사이의 부착거동과 부착응력-슬립관계를 규명하였다. 총 6개의 실험체에 대하여 ANSYS V.14.0을 사용하여 유한요소해석을 수행하였으며, 파괴모드, 하중-변위곡선, 최대내력, 초기강성에 대해 실험결과와 비교하였다. 끝으로, AISC cold-formed steel structures 기준에 근거하여 세장비에 따른 좌굴응력값을 산정하였으며, 각 단면타입에 대한 좌굴응력값 및 보강효과를 비교하였다.