The objective of this study is to investigate the structural behavior of steel beam-high strength concrete column joints subjected to reversed cyclic loadings. The variables of the experimental study is amount of steel plates at the beam-to-column joint panel zone. Three specimens were prepared and tested under constant uniaxial load($0.2f_{ck}A_g$) to reinforced high strength concrete column, and the reversed cyclic loads were applied to end of steel beams, The failure modes, hysteresis loop, stiffness degradations and energy dissipation capacities were analyzed and compared for test variables.
건설시공에서 강기둥은 가장 중요한 요소 중 하나이며 매우 정확한 설치가 요구됨에 따라 이의 시공검측을 위해서는 숙련된 측량사가 필요하다. 또한 정확한 계측을 위해서는 측량기기를 정교하게 다루는 데에 따른 시간이 소요된다. 이에 대한 개선방안으로 기존연구에서 증강현실 프로토타입 시스템인 ARCam을 개발했고 ARCam이 시공검측 시간을 단축시키는 등 검측기기로서 가능성이 있음을 보여주었다. 하지만 ARCam은 여전히 측량사의 시각적 인지와 판단에 기반한 계측을 필요로 한다. 본 연구는 ARCam을 기반으로 한 자동적 계측을 위한 알고리즘을 제안한다. 본 연구의 알고리즘은 디지털 이미지 프로세싱과 컴퓨터 비전을 이용한 자동화 기법에 기반을 추며 강기둥 수직도 검측에 초점을 두었다. 이러한 자동화 검측은 측량사의 판단 없이 강기둥 수직도의 계측이 가능토록 해 줄 것이다. 자동화된 시공검측의 궁극적인 목표는 측량인력을 최소화하여서 시공검측 시간과 비용을 줄이는 것이다.
An experimental study was performed on the pull-out behavior of 90-deg standard hooks from exterior beam-column connections. The effects of lateral confinement and fiber reinforcement of joint area were investigated. It was concluded ; (1) Substitution of the transverse column (confining) reinforcement with steel fibers at the joint region effectively reduces the extent of cracking in exterior joints caused by pull-out of hooked bars; and (2) The strength and ductility of hooked bars under pull-out forces are positively influenced by substituting the conventional confining reinforcement of exterior joints with steel fibers. Application of steel fibers to exterior joints seems to be an effective technique for improving the anchorage conditions of hooked bars, and also for reducing the congestion of reinforcement in exterior beam-column connections.
This paper presents the experimental result of Reinforced Concrete column-steel beam joint connected by Band Plates(BP). Main parameters in the test are the shape of BP and thickness of plate. Ten interior and exterior RC column-steel beam joint specimens are designed. Cyclic loads are applied to the beam end of eight specimens (four interior specimens and four exterior specimens). To evaluate the cyclic effect, monotonic loads are acted for two specimens. All specimen showed similar failure pattern such as the plate of BP get torn after the large deformation. Even though the specimen with double cross type BP has lower strength than the specimen with single cross type BP, the energy dissipation capacity of the specimen turned out high. Thus, provided the strength of joint with double cross type to be designed to have suitable strength by increasing the thickness of plate, the joint system may show higher seismic capacity.
The purpose of this study is to investigate the structural behavior of reinforced concrete columns rehabilitated with epoxy-bonded steel plates subjected to axial load. Eleven specimens were made to evaluate structural capacity of reinforced concrete columns rehabilitated with steel plates. This study considers the change of the internal force and the deformation of reinforced concrete column with reinforcing steel plates, and analyzes the effect of the improvement of strength and ductility. Based on the test results, this study brings the following conclusions. In case of the effect of reinforcement by the ratio of the same volume, the internal force for the test model, which the width of the reinforcing steel plate is small, is effectively higher. The smaller the width and the thickness of reinforcing steel plate, the more effective the effect of reinforcement is. For applying the theorical equation by Uzumeri, the maximum load and the coefficient of effective crossing reinforcement by the width and the thickness of steel plate reflected the properties of reinforcing steel plate.
본 연구의 목적은 강 - PC 복합모듈 골조를 구성하는 프레스 성형된 비대칭 기둥과 보 접합부의 구조적 성능을 평가하는 것이다. 모듈러 골조를 구성하는 대부분의 접합부는 폐쇄형의 사각형 강재 기둥 단면을 주로 사용한다. 폐쇄형의 기둥 단면을 사용한 기둥-보 접합부는 시공성을 감소시키고 내화성을 확보하는데 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 강판을 프레스로 성형하여 비대칭 개방형 단면 내에 콘크리트를 충진하는 것이다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능을 조사하기 위해 총 4개의 실험체를 제작하였다. 실험결과, 비대칭 기둥의 구조적 성능과 거동이 비대칭 기둥 단면이 합성되는지 또는 기둥의 폭-두께 비율에 따라 달라지는지를 보여주었다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능은 실험결과와 이론식을 비교하여 평가하였다.
Full penetration welded steel moment-resisting frame (SMRF) structures with welded box sections are widely employed in steel bridges, where a large number of steel bridges have been in operation for over fifty years in Japan. Welding defects such as incomplete penetration at the beam-column connections of these existing SMRF steel bridge piers were observed during inspection. Previous experiments conducted by the authors' team indicate that gusset stiffeners (termed fillets in this study) at the beam-web-to-column-web joint of the beam-column connections may play an important role on the seismic performance of the connections. This paper aims to experimentally study the effect of the fillet radius on seismic performance of the connections with large welding defects. Four specimens with different sizes of fillet radii were loaded under quasi-static incremental cyclic loading, where different load-displacement relations and cracking behaviors were observed. The experimental results show that, as the size of the fillet radius increases, the seismic performance of the connections can be greatly improved.
철골기둥-베이스 플레이트 접합부의 파괴유형은 베이스 플레이트 압축면과 인장면의 휨파괴, 앵커볼트의 인장파괴, 뽑힘, 전단파괴, 그리고 콘크리트 기초파괴 및 철골기둥의 소성힌지발생에 따른 파괴이다. 본 연구에서는 핀접합 또는 강접합으로 가정하여 설계되는 노출형 철골기둥-베이스 플레이트 접합부가 받을 수 있는 모멘트의 크기를 구하기 위하여, 한계상태 함수를 이용하여 철골기둥-베이스 플레이트 접합부의 휨성능 및 파괴유형을 예측하고 실험결과와 비교하였다. 한계상태함수를 이용하여 노출형 철골기둥-베이스 플레이트 접합부의 휨성능을 비교적 정확히 예측할 수 있는 범위는 축력이 있는 경우, 앵커볼트의 항복 또는 철골기둥의 항복으로 판별되었을 때이며 축력이 없는 경우, 베이스 플레이트의 항복으로 판별된 경우이다. 파괴유형까지 같이 고려할 경우, 축력이 있으며 앵커볼트의 항복으로 판별된 경우에만 한계 상태함수의 사용이 가능하다.
본 연구는 ㄱ형강과 y형 강판으로 형태를 구성하고, 내부에 콘크리트를 타설하여 ㄱ형강과 콘크리트가 합성구조재로 거동하는 조립기둥에 대한 것이다. 연구 개발하고 있는 합성 기둥은 철근콘크리트 공사의 거푸집과 철근 배근을 삭제 또는 최소화하여 공기단축과 시공성 증대를 고려하였다. 1차 실험은 13개의 실험체를 실대 기둥의 1/3 크기로 제작하였으며 실험 변수는 다음과 같다. 첫째 ; 조립기둥에 적용 된 ㄱ형강과 y형 강판의 영향, 둘째 ; 기둥 폭에 대한 기둥 길이 비의 영향, 셋째 ; 편심의 영향 등이다. 실험결과 조립기둥은 철근콘크리트 구조 기준에 의한 내력평가와 잘 일치하는 것으로 판단되며, 앵글의 크기에 비례하여 하중이 증가 하는 것으로 나타났다.
소규모 철골조건축물의 접합상세에 대한 현장조사에 따르면 지진하중에 의한 횡적 안전성 및 안정성 확보가 불충분할 것으로 예상되는 임의 접합상세가 현장에서 적용되는 것으로 조사되었다. 이에 따라 본 연구에서는 소규모 강구조건축물의 노출형 주각부 약축 연결부의 반복이력 실험을 통해 문제점을 분석하고, 이를 바탕으로 내진성능을 향상시킬 수 있는 접합상세의 개발을 위해 일련의 실험연구를 수행하였다. 본 실험결과에 의하면, 국내에서 흔히 사용되는 노출형 주각부 약축방향 접합부의 이력거동은 앵커볼트가 콘크리트로부터 점진적으로 인발됨에 따라 베이스플레이트와 앵커볼트사이에 이격거리가 누적되어 하중역전구간에서 "Rocking" 현상이 발생되어 내진성능이 매우 낮은 것으로 조사되었다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위하하여 앵커볼트의 콘크리트에 대한 부착 유/무와 개수 및 배열형태 등을 변수로 한 성능개선 실험체에 대한 일련의 반복 이력 실험을 수행하였으며, 최종적으로 소규모철골조 건축물의 노출형 주각부에 고강도 전산볼트형 앵커볼트를 8개로 3열로 배치하는 상세의 적용을 통하여 하중지지능력과 에너지분산능력 측면에서 내진성능이 크게 개선된 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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