Development and Performance Evaluation of ㅍ-Section Steel Column New Shape Weak-Axis Connection

Kim, Sung Bae; Cho, Han Sol; Lee, Tae Gyu; Kim, Sang Seup

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2014;14(4):25-32.
Published online August 31, 2014.

ㅍ형강 기둥구조시스템 개발 및 신형상 약축접합부 구조성능평가

김성배, 조한솔, 이태규, 김상섭

Development and Performance Evaluation of ㅍ-Section Steel Column New Shape Weak-Axis Connection

Sung Bae Kim, Han Sol Cho, Tae Gyu Lee, Sang Seup Kim

Abstract

The importance of composite structure systems such as CFT in the building structure is being highlighted which led high-rise buildings, enlarged and long spanning. CFT is difficult to apply to the field due to the installation of the internal and external diaphragm. Therefore, this study developed concrete filled ㅍ-section column structure systems to solve the problem in accordance with conventional systems for CFT and evaluated structural performance of ㅍ-section steel column New shape weak-axis connection. Five specimens are built to test variables that thickness of welding plates and monotonic loading tests are performed. As the result, new shape weak-axis connection can adjust the strength and rigidity according to welding plate thickness.

Key Words: Column structure system; New shape; Welding plate; Weak axis connection

요지

최근 건축물의 초고층화, 대형화, 장스팬화 등으로 인해 CFT와 같은 합성구조시스템에 대한 중요성이 부각되고 있으며, 많은 연구가 이루어져왔다. 그러나 CFT구조는 기둥-보 접합 시 내부 또는 외부 다이아프램의 설치로 강재량 증가, 시공의 비효율성 등이 야기되어 현장적용에 어려움이 따르고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 CFT구조가 가지는 문제점을 해결하기 위해 `ㅍ`자 형태의 새로운 단면형상을 가지는 콘크리트 충전형 ㅍ형강 기둥구조시스템을 개발하였으며, 선행연구를 통해 개발된 신형상 약축접합부를 ㅍ형강 기둥구조시스템에 적용하여 구조성능을 평가하였다. 기준 실험체(HB-1)와 용접플레이트 두께를 실험변수로 신형상 약축접합부(DWC-WK-12, R12, 15, 18) 총 5개의 실험체를 제작하여 단조가력실험을 수행하였다. 실험결과 신형상 약축접합부는 용접플레이트의 두께가 증가함에 따라 내력 및 강성이 비례적으로 상승하였으며, 용접플레이트 두께를 조정하면 접합부의 내력 및 강성을 조절할 수 있는 것으로 판단된다.

핵심용어: ㅍ형강; 기둥구조시스템; 신형상; 용접플레이트; 약축접합부; ㅍ-Section