• Steel and Composite Structures
• /
• 제22권2호
• /
• pp.449-472
• /
• 2016

This paper studies the seismic behavior of reinforced concrete (RC) walls with encased cold-formed and thin-walled (CFTW) steel truss, which can be used as an alternative to the conventional RC walls or steel reinforced concrete (SRC) composite walls for high-rise buildings in high seismic regions. Seven one-fourth scaled RC wall specimens with encased CFTW steel truss were designed, manufactured and tested to failure under reversed cyclic lateral load and constant axial load. The test parameters were the axial load ratio, configuration and volumetric steel ratio of encased web brace. The behaviors of the test specimens, including damage formation, failure mode, hysteretic curves, stiffness degradation, ductility and energy dissipation, were examined. Test results indicate that the encased web braces can effectively improve the ductility and energy dissipation capacity of RC walls. The steel angles are more suitable to be used as the web brace than the latticed batten plates in enhancing the ductility and energy dissipation. Higher axial load ratio is beneficial to lateral load capacity, but can result in reduced ductility and energy dissipation capacity. A volumetric ratio about 0.25% of encased web brace is believed cost-effective in ensuring satisfactory seismic performance of RC walls. The axial load ratio should not exceed the maximum level, about 0.20 for the nominal value or about 0.50 for the design value. Numerical analyses were performed to predict the backbone curves of the specimens and calculation formula from the Chinese Code for Design of Composite Structures was used to predict the maximum lateral load capacity. The comparison shows good agreement between the test and predicted results.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.263-275
• /
• 2014

본 연구에서는 SRC 기둥-H형단면과 U형단면으로 구성된 합성보 접합부에 관해서 반복가력실험을 실시하였다. 합성보에 관한 핵심요소는 H형단면과 U형단면 간 용접접합부의 구조적 성능이다. 이 두 부재 접합부의 성능을 향상시키기 위해서는 수직스티프너와 사다리꼴 스티프너가 필요하다. 접합부의 반복적인 성능을 평가하기 위해서 5개의 실대형 실험체를 계획하였으며, 실험변수는 H형단면의 크기($H-500{\times}200{\times}10{\times}16$, $H-600{\times}200{\times}11{\times}17$), 스티프너와 상부근의 유무 및 용접접근공(WAH)의 유무 등이다. 실험결과, H-500 시리즈 및 H-600 시리즈 보가 있는 실험체의 회전각은 각각 4%와 3%로 나타났으며, 이는 특수모멘트골조와 중간모멘트골조에 요구되는 값이다. 실험결과는 스티프너와 상부근이 있는 실험체의 변형능력이 그렇지 않은 실험체에 비해서 우수한 결과를 보였다. 끝으로, 실험체의 에너지소산능력과 변형도 분포를 요약하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제12권4호통권47호
• /
• pp.445-455
• /
• 2000

본 연구는 최근의 건설 환경 변화에 따른 여러 가지 제문제점들에 대한 구조적 측면에서의 대응책의 하나로서 새로운 구조 시스템 전개를 위해 이종구조부재로 구성된 보기둥 접합부 모델을 제안한 것이다. 본 연구에서는 장스팬 S보의 강성을 향상시키기 위해 S조의 단부를 RC조로 보강하여 강성 및 내력증대를 꾀하였으며, 이종구조 사이의 원활한 응력 전달을 목적으로 SRC조 단부의 보 주근은 U자형 갈고리 모양으로 정착하여 철골 플랜지에 용접 접합하였다. 일련의 실험을 통해 접합부 강성 및 내력 특성을 고찰하였고 본 접합부의 가능성을 제시하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제32권2호
• /
• pp.265-279
• /
• 2019

The self-centering capacity and energy dissipation performance have been recognized critically for increasing the seismic performance of structures. This paper presents an innovative steel moment frame with self-centering steel reinforced concrete (SRC) wall panel incorporating replaceable energy dissipation devices (SF-SCWD). The self-centering mechanism and energy dissipation mechanism of the structure were validated by cyclic tests. The earthquake resilience of wall panel has the ability to limit structural damage and residual drift, while the energy dissipation devices located at wall toes are used to dissipate energy and reduce the seismic response. The oriented post-tensioned strands provide additional overturning force resistance and help to reduce residual drift. The main parameters were studied by numerical analysis to understand the complex structural behavior of this new system, such as initial stress of post-tensioning strands, yield strength of damper plates and height-width ratio of the wall panel. The static push-over analysis was conducted to investigate the failure process of the SF-SCWD. Moreover, nonlinear time history analysis of the 6-story frame was carried out, which confirmed the availability of the proposed structures in permanent drift mitigation.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.463-470
• /
• 2002

TEC-BEAM System은 구조용 CT형강, PC 콘크리트 그리고 현장타설콘크리트 슬래브로 이루어진 합성보이다. 이 시스템은 단순보에 대한 휨 및 전단실험을 수행하였고 우수한 거동을 보였다. 그러나 현장적용을 위해서는 TEC-BEAM과 RC 기둥 강접합 상세개발이 필요하다. 이 접합부는 TEC-BEAM의 하부에 발생하는 힘을 기둥에 전달하기 위한 매캐니즘을 발생해야만 한다. 그래서 TEC-BEAM의 단면이 증대되어 TEC-BEAM 플랜지 하부로 철근이 배근되는 접합부를 개발하였다. 본 논문에서는 제안된 시스템의 구조적 성능 평가를 위해 2개의 실험체에 대하여 실험하였다. 실험변수는 철근의 정착길이 즉, 증대된 단면의 길이이며, 실험결과 제안된 시스템은 우수한 접합부를 구조 성능을 가지고 있음을 확인할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.80-88
• /
• 2012

본 연구에서는 건축물의 피난 및 방화에 관한 규칙 제3조에 명시된 법정내화구조 중 보의 내화성능을 평가하고, 국내외 규정과 비교 및 분석을 하였다. 현행 규칙에 따르면 국내의 법정내화구조는 피난 및 방화구조에 관한 규칙의 시방기준을 만족하면 최대 3시간의 내화성능을 갖는 것으로 본다. 법정내화구조로서 보는 총 5개의 구조가 있으나, 본 연구에서는 우선 철근콘크리조를 대상으로 피복두께에 따른 내화성능을 평가하였다. 실험결과 하중비 0.5와 피복두께 40 mm를 확보할 경우, 최대 법정요구내화시간인 3시간을 만족하는 것으로 나타났다. 철골철망 모르타르조 보의 경우, 피복두께 60 mm 하중비 0.4에서 3시간 내화성능을 확보할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.393-400
• /
• 2005

강재 매입형 합성기둥 구조는 주로 건물구조와 교량의 교각구조에 적용되어 왔고, 최근에는 교량의 교각구조에 적용하는 예가 늘어나고 있는 실정이다. 교각은 건물의 기둥에 비해 상당히 큰 규모의 구조물이기 때문에 강재비를 적절한 수준으로 유도하면서 의도하는 성능을 만족하는 단면을 설계해야 한다. 그러나 합성구조의 기본원리가 구조물을 구성하는 구조재료의 일체화된 거동에 근거함으론 강재 매입형 합성기둥 구조의 적용에 앞서, 먼저 콘크리트와 강재 단면의 합성 작용에 대한 명확한 정의가 필요하다. 일반적으로 강재 매입형 합성구조는 부착과 마찰에 의해서 합성작용을 확보한다고 가정하고 설계하는데, 콘크리트 단면 강재 단면 그리고 합성 단면으로 각각 다를 경우, 거동의 차이를 가져올 수 있기 때문에 적절한 합성작용을 위한 규정이 요구된다. 이 논문에서는 횡방향 철근에 의한 콘크리트의 구속 효과, H형 강재 복부의 천공에 의한 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재에 의한 영향을 고려하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 계산된 값보다 큰 부착 강도를 얻을 수 있었다. 구속효과, 기계적 맞물림 그리고 전단 연결재를 통해 전단 강도의 증가를 유도할 수 있었고, 이는 강재 매입형 합성 기둥에서 합성 작용을 확보하는데 효과적으로 이용될 수 있다.