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공작물 주차장에 적용한 상부플랜지 노출형 합성보의 경제성 평가
김도범,나인후,김영호,오명호,최성모 한국복합신소재구조학회 2018 복합신소재구조학회논문집 Vol.9 No.3
공작물 주차장은 제한된 높이를 갖는 시설물로써, 제한된 층고 내에 합리적 구조가 되도록 계획하는 것이 중요하다. 공작물 주차장은 제한된 층고 내에 주차 통로부(6m)와 주차공간부(5m)를 고려한 11m 전후의 장스팬이 대부분이다. 기존의 합성보는 제한된 층고내에서 충분한 보춤을 확보할 수 없기 때문에, 처짐과 같은 사용성에 대한 문제가 발생한다. 본 연구에서는 박스형 강재보의 상부플랜지를 콘크리트 슬래브의 마감면까지 노출시킨 형상의 합성보를 개발하였다. H형 합성보, U형 합성보, Box형 합성보를 대상으로 2점가력 휨실험을 수행하여, 구조특성을 비교하였다. 그리고 주차장 모듈에 대해 대안설계를 수행하여 경제성과 효율성을 비교평가하였다. The parking building is a facility with limited height. It is important that to plan for a rational structure within the limited storey-height. Most of parking building have a long span structure of about 11m considering a parking path (6m) and a parking space (5m). The existing composite beam cannot get enough depth in limited storey-height so that cause a usability problems such as deflection. In this study, a box-type composite beam was developed to expose the upper flange of the steel beam to the finishing surface of slab concrete. Through the bending tests, we compared the structural characteristics with H - type and U - type composite beams. And the comparison of the economical efficiency of parking building floor modules was made by applying each composite beam.
링다이아프램 보강 용접조립각형 CFT 기둥-보 접합부의 성능 평가
김도범,윤여상,염경수,최성모 한국복합신소재구조학회 2018 복합신소재구조학회논문집 Vol.9 No.3
ACT Column은 기존 CFT 기둥보다 얇은 강판으로도 동일한 구조적 성능을 발휘할 수 있으며, 콘크리트의 구속효과와 강관의 항복 후 좌굴응력의 향상을 기대할 수 있다. ACT Column은 보-기둥 접합부에 외다이아프램을 사용한 접합상세가 적용된다. 그러나 ACT Column 외부에 콘크리트가 피복되는 SRC 타입에서는 외다이아프램을 사용한 접합부의 적용이 난해하다. 그래서 ACT Column의 외부에 수직 스티프너와 수평 스티프너를 사용한 접합상세를 제안하였다. 본 논문에서는 제안상세를 대상으로 단순인장실험을 통해 성능검증을 수행하였다. 실험체는 현장에 사용량이 많은 크기의 ACT Column 으로 2개의 실험체를 제작하였다. 보 플랜지와 보 플랜지의 양측부에 부착된 윙플레이트를 통해 보 플랜지의 단면 내력이 링다이아프램으로 전달되는 명확한 응력전달매커니즘을 나타내었으며, 보 플랜지 전단면이 소성화되어 파괴되었다. 윙플레이트의 크기가 클수록 하중전달량이 증가하였으며, 제안한 접합상세의 강도평가식을 제시하였다. The ACT Column can exhibit the same structural performance even with thinner steel plates than existing CFT columns. And we can expect to improve the confinement effect of concrete, and buckling stress. The beam to column connection was applied using the external diaphragm at the ACT column. However, in the SRC type where concrete is covered on the outside of the ACT column, it is difficult to apply the connection using external diaphragm. So, we proposed the connection detail using vertical stiffeners and horizontal stiffeners on the outside of the ACT column. And in this paper, the performance of the proposed detail is verified by simple tensile test. Two specimens of use a lot on the site were produced. The test results, a clear stress transfer mechanism of the suggested detail is shown in which the cross-sectional strength of the beam flange is transmitted to the ring diaphragm through the wing plate attached to both sides of the beam flange. Then, the fracture occurred as the beam flange’s all sections became plasticized. Also, the results show that the larger the wing plate size, the greater the load transfer. And the strength evaluation formula of the proposed connection detail is presented.
김도범,류재용,이원식,권윤상,최성모 한국복합신소재구조학회 2012 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2012 No.04
The seismic design range for the national public facilities and power plant is expanded such as it becomes the earthquake Disaster Relief Act with the finance since 2008 as the seismic design concept is highly regarded, etc. The reinforcement of the brace is essential for the seismic performance security of the structure which is unable to be satisfied the current seismic design criteria. The tension brace in which the slenderness ratio is big was designed to the unique lateral force resistive element. And the buckling is generated in the first stage and it is unable to exhibit the structural capability. In this research, the buckling strength improvement the reinforcing method of the suggested tension brace tries to be verified through the experiment.
층고절감을 위한 세미슬림 AU 합성보의 합성단계 휨성능 평가
김도범,이미향,이용수,김대진,김명한 한국복합신소재구조학회 2018 복합신소재구조학회논문집 Vol.9 No.1
Recently, composite beams have been developed in which concrete is filled in a U-shaped steel plate for saving height of story. And due to high flexural stiffness and bending strength, it is widely applied in the field where high load and long span are required. The AU composite beam was improved the instability of the existing beams because it makes a closed section by attaching a cover type shear connection to the existing U - shaped composite beam with open upper section. In this study, AU composite beam resisted by composite-section during the using phase was evaluated the safety through the finite element analysis. The analysis is performed on the five specimens of AU composite beams according to applied deck-system and compared with the results of 2 - point bending test. As a result of the analysis, behavior of beam was shown by integrated composite section. And the evaluation of flexible capacity was p
김도범(Kim, Do Bum),김영호(Kim, Young Ho),오명호(Oh, Myoung Ho),김명한(Kim, Myeong Han) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.4
이 논문에서는 높이 8m 이내의 공작물 주차장에 3개 층 확보가 가능한 상부 노출형 폐단면 충전 합성보를 대상으로 2점 가력 휨실험을 수행하여 휨성능을 검증하였다. 상부 노출형 폐단면 충전 합성보는 전단연결재 역할을 하는 강재 캡을 콘크리트슬래브 상부면에 노출시켜 휨성능을 극대화하고 보의 춤을 절감할 수 있다. 이 실험에서는 휨 성능 검증을 위해 폐단면을 이루는 강재 캡의 형상(연속형, 단속형), 상부 강재 캡의 높이(상부 노출형, 매립형), 데크 시스템(Deep Deck, Truss Deck)을 변수로 선정하여 합성보의 휨강성 및 휨강도, 변형성능 그리고 합성단면의 변형률 분포를 분석하고 이론적 단면 설계값과 비교하여 성능평가를 수행하였다. 실험 결과, 강재 캡을 상부로 노출시킨 상부 노출형 폐단면 충전 합성보가 기존의 합성보와 비교할 때 휨강도와 변위 성능이 매우 우수하였다. In this paper the flexural capacity of the concrete-filled composite beam with exposed top flange, which enables three stories in the parking structure of about 8 meters, has been verified through the 2-point bending tests. The top face of steel cap acting as shear connector in the composite beam is exposed to the air to maximize the flexural capacity and reduce the beam depth. The test parameters were set on the shape of steel cap, the height of steel cap, and the type of floor deck system. Bending stiffness, flexural strength, deformation capacity, and strain dispersion in the composite section were examined and compared to the theoretical values. This composite beam with exposed top flange has retained the greater flexural strength and deformation capacity compared to the conventional composite beams.