Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
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Rotational Stiffness Reduction Factors of End-plate Connection for PEB Using Finite Element Analysis

유한요소해석을 이용한 공업화박판강구조 단부판 접합부의 회전강성감소계수

  • Lee, Jun-Seop (School of Architectural Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Shin, Kyung-Jae (School of Architectural Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Lee, Swoo-Heon (School of Convergence & Fusion System Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Lee, Hee-Du (Institute of Building Safety Technology, National University) ;
  • Kim, Cheol-Hwan (School of Architectural Engineering, Kyungpook National University)
  • 이준섭 (경북대학교, 건설환경에너지공학부 건축공학전공) ;
  • 신경재 (경북대학교, 건축공학과) ;
  • 이수헌 (경북대학교, 융복합시스템공학부) ;
  • 이희두 (경북대학교, 건축안전기술연구소) ;
  • 김철환 (경북대학교, 건축공학과)
  • Received : 2017.06.07
  • Accepted : 2017.07.28
  • Published : 2017.08.27
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Abstract

The pre-engineered building(PEB) construction has been gradually applied to single story buildings as a practical and efficient alternative to conventional buildings. However, there has been a few structure collapse due to suddenly excessive load. Although a structure design requires accurate and professional skills, the PEB system tends to be designed simply because of complexation of structural analysis for connections. This paper shows the finite element analysis(FEA) using ABAQUS software on bolted connection which was previously tested. The FEA condignly simulated the behavior of bolted connection in PEB system and was in close agreement with experimental results. Then the stiffness reduction factor of the bolted joints that can be used in the actual design is presented through the analysis of the joint parameters.

공업화박판강구조물은 재료 및 인건비의 절약, 공기 단축 및 대공간 구조의 공간 활용과 시공의 편리성 등의 장점으로 사용이 증가하고 있다. 그러나 최근 갑작스런 과도한 하중으로 인해 붕괴 사고가 일어나고 있다. 구조 설계에 정확하고 전문적인 기술이 필요하지만, 공업화박판강구조의 접합부 볼트 접합부를 완벽하게 고려해주지 않고 단순화하여 해석하는 경우가 많다. 위 논문에서는 선행 실험된 볼트 접합부를 ABAUQS를 이용한 유한요소해석을 실시하고, 실험 결과 비교를 통해 신뢰성을 검증하였다. 그리고 접합부의 변수해석을 통하여 실제 설계에 이용할 수 있는 볼트 접합부의 강성감소계수를 제시하였다.

Keywords

References

  1. 이철호(2014) 공업화박판강구조(PEB구조)와 최근 지붕붕괴 참사, 대한건축학회지, 대한건축학회, 제58권, 제10호, pp.19-28. (Lee, C.H. (2015) Metal Building(PEB) Systems and Recent Roof Collapse Tragedy, Review of Architecture and Building Science, Architectural Institute of Korea, AIK, Vol.58, No.10, pp.14-24 (in Korean).)
  2. 이창환, 우운택, 이상원, 정광량 (2014) 기존 PEB 구조물의 위험도 평가, 2014년도 대한건축학회 추계학술발표대회논문집, 대한건축학회, 제34권, 제2호, pp.545-546. (Lee, C.H., Woo, W.T., Lee, S.W., Chung, K.R. (2014) Risk Assessment for Existing PEB Structures, Proceedings of 2014 Fall Conference, Architectural Institute of Korea, AIK, Vol.34, No.2, pp.545-546 (in Korean).)
  3. 김철환, 이명재, 김희동, 김사빈(2015) 엔드플레이드 접합부의 구조성능에 관한 실험적 연구, 2015년도 한국강구조학회 학술발표대회 논문집, 한국강구조학회, pp.49-50. (Kim, C.H., Lee, M.J., Kim, H.D., Kim, S.B. (2015) An Experimental Study on the Structural Behavior of End-Plate Beam-to-Beam Connections for H-Beam with Slender Web, Proceedings of Annual Conference Korean Society of Steel Construction, KSSC, pp.49-50 (in Korean).)
  4. Murray, T.M. and Sumner, E.A. (2004) Design Guide 4 : Extended End-Plate Moment Connections - Seismic and Wind Applications, 2nd Edition, American Institute of Steel Construction (AISC).
  5. Murray, T.M. and Shoemaker, W.L. (2003) Design Guide 16 : Flush and Extended Multiple-Row Moment End-Plate Connections, American Institute of Steel Construction (AISC).
  6. DS Simulia Corp. (2013a) ABAQUS/CAE User's Manual, Dassault Systemes (DS) Simulia Corp., RI, USA.
  7. DS Simulia Corp. (2013b) ABAQUS Analysis User's Manual, Dassault Systemes (DS) Simulia Corp., RI, USA.
  8. 신경재, 임보혁, 이수헌, 최성모(2011) 웨브를 볼트로 접합한 보-기둥 접합부의 유한요소해석, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제23권, 제3호, pp.305-316. (Shin, K.J., Lim, B.H., Lee, S.H., Choi, S.M., (2011) FEA of Beam-Column Connection with Bolted Web, Journal of Korean Society of Steel Construction, KSSC, Vol.23, No.3, pp.305-316 (in Korean).)