고력볼트의 길이-직경비 및 여유나사길이에 따른 조임력 평가 연구

김상섭,김성용,김규석,Kim, Sang Seup,Kim, Sung Yong,Kim, Kyu Suk 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.3

마찰접합에 있어서 작용외력은 고력볼트로 체결된 접합부재간의 마찰면에 작용하는 마찰력에 의해 전달된다. 이 마찰력은 마찰면의 미끄럼계수와 고력볼트 조임력의 곱에 비례한다. 그러나 너트회전법에 의한 조임시 고력볼트 조임력은 많은 인자에 의해 영향을 받는다. 여유나사길이와 길이-직경비는 고력볼트 조임력을 지배하는 중요한 인자 중에 하나이다. 따라서 본 논문은 여유나사길이와 길이-직경비에 따른 고력볼트 세트(F10T, M16, M20, M22, M24)의 기계적 특성에 관한 실험을 통하여 고력볼트의 정확한 체결 방법을 제공하고자 한다. In the friction-type joints the external applied load is transmitted by frictional force acting on the contact area of the plates fastened by the high strength bolts. This frictional force is proportional to the product of the bolt clamping force and slip coefficient of the faying surface. But the bolt clamping force is dependent on many factors when the turn-of-nut method is used. The preserved thread length and length-to-diameter ratios are one of the major factors governing the bolt clamping force. This paper presents the correct method of high strength bolt tightening through the experiment on the mechanical properties on sets of high strength bolts in accordance with preserved thread length and length-to-diameter ratios.

SM490TMC 극후판재 120mm의 소재특성에 관한 연구

김상섭,이철호,이은택,한태호,최영한,김종락,Kim, Sang Seup,Lee, Cheol Ho,Lee, Eun Taik,Han, Tae Ho,Choi, Young Han,Kim, Jong Rak 한국강구조학회 2016 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.28 No.5

본 연구에서는 SM490TMC(120mm) 강재를 대상으로 7종의 각종 시험을 실시하여 소재특성을 KS 및 강구조설계기준과 비교하였으며, 강도의 두께에 대한 균질성을 검토하였다. 각종 시험결과, SM490TMC(120mm) 강재는 KS를 만족하는 것으로 나타났다. 특히 인장시험결과, 1/4지점 및 전두께에 대한 기계적 성질은 KS 및 강구조설계기준을 만족하며, 2/4지점 및 두께방향에 대한 기계적 성질은 1/4지점의 85%이상으로 나타났다. 따라서 SM490TMC(120mm) 강재는 강도의 균질성 기준을 만족하며, 120mm의 경우에도 강구조설계기준에서와 같이 항복강도를 점감하지 않아도 되는 것으로 판단된다. Seven types of tests were conducted to experimentally evaluate the material properties of ultral-thick (or 120mm-thick) SM490TMC plate. The investigation of through-thickness properties was among the most significant considerations. All chemical and mechanical test results showed the through-thickness homogeneity as required and conformed to the KS(Korean industrial Standards), although the thickness was 1.5 times thicker than the thickness limit (80mm) imposed by Steel Structure Design Code. No reduction in the yield strength of 120mm-thick SM490TMC plate is recommended for design.

약축 접합부 형식에 따른 강축 접합부의 구조적 거동 - 연직하중이 작용하는 경우 -

김상섭,이도형,함정태,Kim, Sang Seup,Lee, Do Hyung,Ham, Jeong Tae 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.2

기둥-보 약축 접합 디테일 개발을 위해서 접합부의 거동을 파악하는 것이 선행되어야한다. 약축 접합부의 형식에 따른 강축 접합부의 거동을 파악하기위하여 기존 브라켓타입 용접접합부의 각 요소들 즉 패널존, 수평스티프너의 유무 및 위치를 변수로 고려하였다. 본 연구에서는 접합부에 수평스티프너가 있는 경우는 접합부를 수직스티프너로 보강한 단순보로 치환하여 접합부의 내력을 산정하였으며, 수평스티프너가 없는 경우는 기둥플랜지의 국부휨강도, 기둥 웨브의 국부인장강도, 기둥 웨브의 크립플링강도 및 기둥웨브의 최대 좌굴강도를 고려한 내력 평가식을 사용하였고 이론해석결과와 실험결과를 비교 분석하였다. The behavior of the connection for beam-to-column weak axis connection and its details should be identified. Thus, each element is considered a panel zone, and the horizontal stiffener's presence or absence and position in bracket-type welding connection are used as variables to compare the behavior of strong axis connection and weak axis connection. In this study, the strength of connection is calculated by substituting the simple beam-strengthened vertical stiffeners for connection in the presence of horizontal stiffeners. In the absence of horizontal stiffeners, the strength of connection can be calculated using local flange bending strength considering local web yielding strength, web crippling, and web buckling strength. The results of the theoretical analysis and experiments are compared.

H형강 기둥의 약축에 대한 기둥-보 접합상세 개발 및 내력평가

김상섭,이도형,함정태,김규석,Kim, Sang Seup,Lee, Do Hyung,Ham, Jeong Tae,Kim, Kyu Suk 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.1

One of the most influential elements is the moment resisting beam-to-column connection vis-a-vis the behavior and cost of multistory steel building frames. Majority of these connections are column flange connections attached to beam frames. This is called strong-axis connection. Another type of moment resisting connection commonly found in building frames is the web axis connection. In this type of connection, the beams are attached to the plane of the column web perpendicularly. It is called the weak-axis beam. and it tends to bend the column at its weak axis. In this study, some of the fundamental behaviors of beam-to-column connections were examined by changing the connection details as weil as comparing them with previous connection details. This study sought to develop the details in the beam-to-column connection in the weak axis for middle- and low-rise steel construction systems. 강구조 기둥-보 접합부에 대한 연구는 그동안 국내외에서 오랜 기간 연구가 진행되어 내진성능 및 집합부의 강도를 개선시킬 수 있는 많은 접합 디테일이 개발되어 사용 중에 있으나, 현재 국내에서는 시공성을 고려하여 기존의 브라켓 형식의 접합부를 선호하고 있다. 본 연구에서는 약축 접합부의 연성적인 거동을 확보하면서 시공이 편리한 기둥-보 접합부를 실험과 이론해석을 통해 개발함으로써 철골구조시스템이 중저층 건물에도 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한 약축에 대한 기둥-보 접합부의 구조설계 및 시공에 필요한 기초 자료를 제시하고자 한다.

오메가형 강판을 중공체로 사용한 데크플레이트 슬래브의 진동 및 내화에 관한 실험적 연구

김상섭,유덕수,Kim, Sang-Seup,Ryu, Deog-Su 한국강구조학회 2011 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.23 No.6

This study was conducted to assess the vibration capacity and the fire resistance capacity of a deck plate slab using an omega steel plate as the void deck plate. First, to evaluate the vibration capacity of the deck plate slab after the insertion of the omega steel plate, three 150mm specimens and three 200mm specimens were made using the slab depth as the main variable. Each specimen consisted of an existing deck plate and two specimens, using the topping depth as the variable according to the slab depth. Second, two real-size specimens were made to evaluate the fire resistance capacity. The results of the test showed that the steel-wire-integrated deck plate slab that was inserted in the omega steel plate did not have a vibration problem due to the void deck plate, because the natural frequency was 12.66-14.09 Hz in the vibration test, and each specimen satisfied the appraisal standards for the load capacity, heat block quality, and chloride inhibition for two hours in the fire resistance test. Consequently, the steel-wire-integrated deck plate slab that was inserted in the omega steel plate can be reduced using the concrete volume and can have higher vibration and fire resistance capacities, similar to the existing deck plate. 본 연구의 목적은 기존의 데크플레이트 슬래브에 오메가형 강판을 중공체로 사용한 데크플레이트 슬래브의 진동 및 내화성능을 평가하는 것이다. 오메가형 강판의 삽입으로 인한 데크플레이트 슬래브의 진동 성능을 평가하기 위해서 슬래브 두께를 주요 변수로 하였으며, 각각 150mm 실험체 3개와 200mm 실험체 3개를 제작하였다. 각 실험체는 슬래브 두께별로 기존의 데크플레이트 슬래브 1개와 콘크리트 토핑두께(오메가형 강판의 높이)를 변수로 하는 2개의 실험체로 구성되어 있다. 또한 내화성능을 평가하기 위해서 실물크기의 실험체 2개(동일 크기)를 제작하였다. 진동에 대한 실험결과 오메가형 강판이 삽입된 철선일체형 데크플레이트 슬래브는 고유진동수가 12.66Hz~14.09Hz로써 중공부로 인한 진동문제는 없는 것으로 나타났다. 또한 내화성능에 대한 실험 결과 각 실험체는 실험시간 2시간 동안 하중지지력, 차열성, 차염성에 대한 평가기준을 모두 만족하였다. 따라서 오메가형 강판을 삽입한 철선일체형 데크플레이트는 효과적으로 콘크리트 사용량을 저감하면서도 기존의 데크플레이트에 준하는 진동 및 내화성능을 갖춘 것으로 판단된다.

직봉의 기능을 포함한 합성보의 전단연결재 개발과 성능평가

김상섭,박동수,부윤섭,Kim, Sang-Seup,Park, Dong-Soo,Boo, Yoon-Seob 한국강구조학회 2011 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.23 No.6

합성보에는 강재보와 철근콘크리트 슬래브의 경계면에서 작용하는 수평전단력에 저항하기 위해 전단연결재를 설치한다. 또한 일반적으로 강재보에는 거푸집용 철선일체형 데크플레이트가 주로 사용되는데 시공 중 데크플레이트의 탈락 및 낙하 등 안전을 확보하기 위해 철근트러스 거더가 끝나는 양단부의 상부철선에 직봉을 설치한다. 따라서, 본 연구는 이형철근과 강판을 이용하여 동등 이상의 내력을 확보하면서 직봉의 기능을 포함하는 새로운 형상의 전단연결재를 개발하고 활용하는 방안을 검토하였다. Push-out 실험결과, 이형철근과 강판을 사용한 전단연결재는 ${\phi}16$ 스터드커넥터 이상의 내력과 연성을 확보하였으며, 직봉과 전단연결재를 겸용하는 것이 가능한 것으로 나타났다. In a composite beam, a shear connector is installed to resist the horizontal shear on an interface between steel beams and reinforced concrete slabs. The steel-wire-integrated deck plate slab is commonly used at the wide section beam. Then vertical bars are installed at the upper wire of the ends of the steel truss girder to ensure safety during the construction. The new type of shear connector is made of deformed bar and steel plates, and must function as vertical bars but must have higher shear capacity. This paper examines the ways to develop and utilize this new shear connector. From the push-out experiments, a shear connector made of a continuous deformed bar and steel plate showed a higher shear capacity and ductility than a ${\phi}16$ stud connector, and functioned as a vertical bar.

단순지지 T형 합성보의 휨거동에 관한 실험적 연구

김상섭,김상모,김성배,서동기,김규석,Kim, Sang Seup,Kim, Sang Mo,Kim, Sung Bae,Seo, Dong Gee,Kim, Kyu Suk 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.2

일반적인 합성보는 콘크리트 슬래브와 H형강 철골보 사이에 작용하는 수평전단력을 쉬어 코넥터로 긴결하여 휨 내력 및 강성을 증가시킨 구조이다. 본 연구에서 제안한 TSC 구조는 H형강 대신 U형 철골을 사용하고 그 속에 콘크리트를 채운 새로운 형태의 합성보 시스템으로 실험을 통하여 구조특성을 평가 분석 하였다. 또한 실험결과를 통해 T형 합성보(이하 TSC 보라 칭함)의 구조설계 및 시공에 필요한 기초 자료를 제시하고자 한다. Composite action is generally achieved by providing shear connections between steel top flange and concrete topping. Composite sections have greater stiffness than the summation of the individual stiffness of slab and beam. Therefore, they can carry larger loads or similar loads with appreciably smaller deflection and are less prone to transient vibration. T-type Steel Composite beam (TSC-beam) was developed to increase these advantages. Ten specimens were tested for this study. During the experiment, crack pattern and deflection of beam were investigated. The examined results of TSC beam system were compared with results from the typical composite beam and RC beam.

자중저감 철선일체형 중공 데크플레이트 슬래브의 휨 및 전단내력에 대한 구조성능평가

김상섭,유덕수,부윤섭,Kim, Sang-Seup,Ryu, Deog-Su,Boo, Yoon-Seob 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.4

본 연구의 목적은 기존의 철선일체형 데크플레이트에 오메가형 강판을 삽입한 중공 데크플레이트 슬래브의 휨 및 전단내력의 구조성능을 평가하는 것이다. 휨 및 전단내력에 대한 구조성능을 평가하기 위해서 슬래브 두께를 주요 변수로 하여 150mm 실험체 5개와 200mm 실험체 3개를 제작하였다. 각 실험체는 기존의 철선일체형 데크플레이트 슬래브 1개씩과 콘크리트 토핑두께를 변수로 하는 2개씩의 실험체로 구성되어 있다. 실험결과 중공부에 형성에 의한 휨 및 전단내력에 대한 구조성능의 저하는 없는 것으로 나타났다. 따라서 중공 데크플레이트는 효과적으로 콘크리트 사용량을 저감하면서도 기존의 철선일체형 데크플레이트에 준하는 구조성능을 갖춘 것으로 판단된다. The purpose of this study is to evaluate the flexural and shear capacity of steel wire-integrated void deck plate slabs. In order to evaluate flexural and shear capacity, we make five 150mmspecimens and three 200mmspecimens by slab depth as main variable. Each series of specimen is comprised of an existing steel wire-integrated deck-plate slab and two specimens using topping depth as variable. From the series of experiments, steel wire-integrated void deck plate slabs has any decline in flexural and shear performance. Therefore, a void-deck-plate slab which inserts Omega-steel plate showed reducing a using concrete-volume and had flexural and shear capacity following existing steel wire-integrated deck-plate.

이음 및 전단 표준접합상세

김상섭(Sang Seup Kim) 한국강구조학회 2009 韓國鋼構造學會誌 Vol.21 No.2

자중저감 철선일체형 중공 데크플레이트 슬래브를 사용한 합성보의 휨내력 및 CO₂ 감소량 평가

김상섭(Sang Seup Kim),박동수(Dong Soo Park),부윤섭(Yoon Seob Boo) 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.3

The purpose of this study is to evaluate CO₂ reduction and the flexural performance of steel wire-integrated void deck plate slabs that were inserted in omega-shaped steel plates to reduce concrete and welded H-section beams. The void deck plate slab can secure the structure, not only reducing the weight of the building but it is also eco-friendly. Therefore, this study evaluated the flexural performance of the composite beam by conducting a monotonic loading test with the use of actuators. It quantitatively evaluated the CO₂ emission based on earlier studies. The main test parameters are the concrete thickness of upper slabs, and the interrupted width of the omega-shaped steel plate. The result of the test showed that the welded H-section beam applied steel wire-integrated void deck plate slabs that were inserted into the omega-shaped steel plate declined in flexural performance on the composite beam after reducing concrete volume. Likewise, it is effective in reducing CO₂.