조립트러스 매립형 합성보의 전단성능 :Shear performance of concrete encased steel truss composite beams

임치성

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자료유형: 학위논문

저자정보: 임치성 (서울시립대학교, 서울시립대학교 대학원)

지도교수: 김강수

발행연도: 2018

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이용수3

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2018

조립트러스 매립형 합성보의 수평전단강도에 관한 실험적 연구

임치성 , 최승호 , 조해창 외 3명 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 2018.05 학술대회자료

조립트러스 매립형 합성보의 전단성능

임치성 건축공학과 2018.01 학위논문

2017

조립트러스 매립형 합성보의 전단성능에 관한 해석적 연구

임치성 , 최승호 , 오재열 외 3명 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 2017.11 학술대회자료

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이 연구에서는 강재로 조립된 트러스가 시공하중에 저항하고, 콘크리트 타설 후 매립되어 보강철근의 역할을 수행하도록 고안된 조립트러스 매립형 합성보(Concrete Encased Steel Truss Composite Beams)의 전단성능 검증을 위한 실험 및 해석적 연구를 수행하였다.
트러스의 배열 형태와 스터럽의 유무를 변수로 총 4개의 실험체를 제작하였으며, 트러스의 배열형태는 각각 프랫트러스와 와렌트러스로 구성하였다. 실험체의 전단파괴를 유도하기 위해 전단경간비를 2.5로 하여 전단실험을 수행한 결과 프랫트러스 실험체는 콘크리트와 상부 강재의 경계면을 따라 수평전단 균열이 발전되며 최종 파괴되었으며, 와렌트러스 실험체는 사인장 균열의 발전에 의한 전형적인 사인장 파괴의 형상을 나타내었다. 실험결과 계측된 합성보의 전단성능을 보다 명확하게 규명하기 위해 유한요소 해석을 수행하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교하여 타당성을 검증하였다. 해석결과는 프랫트러스 타입의 실험체에서 발생된 수평전단파괴를 예측하지 못하였지만, 수평전단 파괴 전 거동은 유사하게 예측하였다. 반면, 사인장 파괴가 발생한 와렌트러스 실험체에서는 거동 및 강도를 매우 유사하게 예측하였다.
실험결과 트러스 절점에서 볼트구멍과 나사봉의 공차에 의한 슬립이 관찰되었으며, 슬립으로 인하여 전단강도가 다소 감소되었다고 판단되었다. 이를 명확히 규명하기 위해 유한요소해석법을 이용하여 슬립의 크기에 따른 변수분석을 수행하였다. 변수분석 결과 슬립이 발생한 실험체에서는 모두 강도감소가 발생하였으며, 특히 강재 보강량이 많은 프랫트러스 실험체 중 스터럽이 배근되지 않은 실험체에서 대략 30퍼센트의 전단강도 감소가 발생하여, 가장 뚜렷한 강도감소 경향을 나타내었다.

#매립형합성보 #전단 #수평전단 #트러스 #유한요소해석 #슬립

제1장 서론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 2
제2절 합성보의 전단강도 산정 기준 5
제3절 선행연구 14
1. 수직전단강도에 관한 연구 14
2. 수평전단강도에 관한 연구 17
제2장 실험적 연구 20
제1절 조립트러스 매립형 합성보 시스템 21
제2절 실험계획 23
제3절 실험결과 29
제3장 해석적 연구 32
제1절 유한요소해석 모델 33
1. 유한요소해석 개요 33
2. 재료모델 34
3. 파괴기준 38
4. 유한요소해석 모델 39
제2절 유한요소해석 결과 41
제3절 매립형 합성보의 수평전단강도 42
1. 수평전단저항 메커니즘 42
2. 수평전단강도의 산정 45
제4장 트러스 절점에서 슬립의 영향 49
제1절 슬립 발생에 따른 전단강도 저감 50
제2절 유한요소해석을 통한 변수분석 52
제5장 결론 57
참고문헌 60
기호(Notaion) 70
영문초록 73
감사의 글 76

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