복부에 슬릿이 있는 박판냉간성형형강 스터드의 압축강도

권영봉,서응규,임덕만,김갑득,권인규,Kwon, Young-Bong,Soe, Eung-Kyu,Lim, Duk-Man,Kim, Gap-Deuk,Kwon, In-Kyu 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.2

벽식 스틸하우스 벽체의 구조재로 적용되어 오고 있는 박판냉간성형형강 스터드의 경우 열교현상에 의한 단열상의 문제를 가지고 있기 때문에 추가적인 단열재의 사용이 요구된다. 이러한 단열 문제를 해결하기 위하여 웨브에 슬릿이 배치된 냉간성형강 단열스터드가 개발되었다. 그러나 슬릿의 배치로 인하여 단면강도 산정은 대단히 어려운 문제점이 되고 있다. 본 논문에는 단열스터드의 압축강도 및 구조적인 거동에 대한 실험 및 해석적인 연구결과를 기술하였다. 슬릿의 길이, 간격 및 배열형태를 달리하는 세 종류의 단열스터드에 대한 압축실험을 단면의 파괴 시까지 수행하였으며, 실험 및 해석결과에 근거하여 복부에 슬릿이 있는 냉간성형강 스터드에 적용하기 위한 단순한 형태의 강도 산정방법을 제안하였다. 제안된 강도산정법에서는 단열스터드를 등가두께의 슬릿이 없는 일반스터드로 대치하고, 이 등가단면에 직접강도법을 적용하여 단열스터드의 공칭압축강도를 산출한다. 제안된 강도산정방법은 단열스터드 실험결과와 비교하여 검증하였다. The cold-formed steel stud, which has been used as a load-bearing member of wall panels for steel houses, poses a significant problem in insulation due to heat bridging of the web. Therefore, some additional thermal insulating materials are required. In order to solve this problem, the cold-formed steel thermal stud with slits in the web was developed. However, estimating the structural strength of thermal studs is very difficult because of the arrangement of perforations. In this paper, an analytical and experimental research on thermal studs is described. Three types of studs with different length, pitch and arrangement of slits were tested to failure. A simple design approach was proposed based on the test results. The proposed method adopted the direct strength method, based on the elastic local and distortional buckling stress of plain studs with equivalent thickness in the web instead of thermal studs. The predictions using the proposed method were compared with test results for verification and the adequacy of the proposed method was confirmed.

압축을 받는 냉간성형 C-형강 기둥의 온도상승에 따른 국부좌굴 특성

백태순,강성덕,강문명,Baik, Tai Soon,Kang, Sung Duk,Kang, Moon Myung 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.4

본 연구는 Eurogode 3 Part 1.3을 근거하여 온도증가에 따른 압축을 받는 냉간성형 C-형강 기둥의 플랜지와 웨브의 탄성국부좌굴 응력 해석 프로그램을 개발하였다. 고온에서 응력-변형률 관계식은 Eurocode 3 Part 1.2를 근거하였다. 온도증가에 따른 압축을 받는 냉간성형 C-형강의 임계온도와 탄성국부좌굴 응력은 본 연구에서 개발한 컴퓨터 프로그램에 의해 해석하였고, 해석 예에 대한 비교 고찰을 하였다. This paper discusses the development of a computer program to analyze elastic local buckling stress based on Eurocode 3 Part 1.3 for the flange and web of cold-formed channel columns under compression at elevated temperatures. The high-temperature, stress-strain relationships of the steel used in this paper were determined according to Eurocode 3 Part 1.2. The critical temperatures and the elastic local buckling stresses of cold-formed channel columns under compression at elevated temperatures were analyzed with the computer program developed in this study. Analysis examples were given to show the applicability of the computer program.

박판 냉간성형형강 골조의 접합부 거동에 관한 실험적 연구

권영봉,조종수,송준엽,김갑득,Kwon, Young Bong,Cho, Jong Su,Song, Jun Yeup,Kim, Gap Deuk 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.3

신형상 폐단면 냉간성형형강 스터드와 래프터로 구성된 포탈프레임의 접합부의 모멘트-회전각 관계, 회전강성, 항복모멘트 및 극한모멘트 등을 파악하기 위하여 접합부실험을 수행하였다. 실험의 주요 변수는 연강 접합철물의 두께 및 형상과 접합부 시험체의 비틀림에 관한 구속조건이며, 실험결과의 검증을 위해서 비선형해석 결과와 비교하였다. 반강접 접합부의 휨강성을 실험에 의한 모멘트-회전각 곡선으로 부터 구한 할선강도로 제안하여 구조해석을 통하여 타당성을 검토하였다. A series of connection tests of portal frames which were composed of cold-formed steel studs and rafters was carried out to study the moment-rotation relation, the rotational rigidity, and the yield and the ultimate moment of the connections. The main factors of the tests were the thickness, the shape of the connecting members which were made of mild steel, and the torsional restraints of the test specimens. The test results were compared with those obtained through the non-linear analysis, for verification. The secant stiffness estimated from the experimental moment-rotation curve was proposed for the rotational rigidity of semi-rigid connections, and its validity was verified in the structural frame analysis.

경량형강 지붕트러스 앵커부의 거동

권영봉,강승원,정현석,최영현,Kwon, Young Bong,Kang, Sueng Won,Chung, Hyun Suk,Choi, Young Hyun 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.5

최근에 스틸하우스나 고층아파트 지붕에 경량형강 지붕트러스의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 현재 지붕트러스와 하부구조의 앵커 접합부의 설계는 거의 경험에 의존하는 실정이다. 본 논문에서는 냉간성형형강 지붕트러스 앵커 접합부의 구조적인 거동에 관한 실험적인 연구를 서술하였다. 트러스부재와 접합철물은 스크류로 접합하였으며, 하부구조의 구조재료에 따라 시공성 및 구조적인 성능이 우수한 단순한 형태의 접합철물을 사용하여 철근콘크리트구조인 경우 케미컬 앵커볼트 그리고 강구조인 경우는 용접 및 DX-Pin을 사용하여 하부구조와 연결하였다. 다양한 접합부 형태에 대한 인발실험을 수향하여 접합부의 강도 및 강성을 측정하였으며, 이를 AISI시방서(1996) AISC시방서(1989)규정에 근거한 설계강도와 비교하였다. 또한 스크류 연결부의 최대전단강도식을 제안하여 실험결과와 비교하였다. In recent years, the use of cold-formed steel roof truss has been increased in the steel houses and high-rise apartments. The design of the roof truss anchor connections has been based on the experience and decision of designers. In this paper, the structural behavior of anchor connections based on experimental and decision is described. In the tests, truss members and connection members were jointed directly with self-drilling screw fasteners and the simple shaped connection member with excellent workability and structural capacity was used to connect roof truss and sub-structure. The connecting method was selected according to the construction material of sub-structure: chemical anchor for reinforced concrete structure and welding or DX-Pin for steel structures. The pull-out tests of various type anchor connection were executed to obtain the strength and the stiffness and the result have been compared with AISI(1996) and AlSC(1989) specifications, Simple formulas for the shear strength of screw connections have been propose and compared with tests.

신형상 냉간성형 단면의 구조적 거동(I) - 압축거동

박명균,김한식,정현석,권영봉,Park, Myeung Kyun,Kim, Han Sik,Chung, Hyun Suk,Kwon, Yunng Bong 한국강구조학회 2002 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.14 No.2

현재 우리나라 스틸하우스 건설에 사용하는 구조재는 SGC41 강종으로 제작된 보통 C-형강이나 Lip-C-형강이 주를 이루고 있으나 이 분야의 선진국가에서는 좌굴 강도가 높고 시공성이 좋은 고유의 단면 형상을 개발하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 정량이면서 강도 및 강성이 높고 다양한 시공상 장점이 있는 고강도 신형상 박판냉간성형단면의 압축부재로서의 구조적인 고동과 성능을 연구하기 위하여 재료실험 및 압축실험을 수행하고 해석치와 비교하여 보았다. Cold-Formed C-section and Lipped C-section are commonly used as structural members of steel houses in Korea. Both are made of SGC41 steel. However, special Cold-Formed Sections with unique cross sectional shape have been developed and widely used in advanced countries. This research focused on the newly developed thin-walled Cold-Formed Sections which possess not only high strength and stiffness but also other advantages in construction. A series of compression tests was conducted to investigate the structural behavior of a compression member, including its load carrying capacity. Test results were compared with analytical study results.

실대형 구조실험에 의한 신형상보 모듈러 건축물의 내진/내풍성능 평가

이철호(Lee Cheol-Ho),김정재(Kim Jung-Jae),홍성걸(Hong Sung-Gul),조봉호(Cho Bong-Ho),김홍진(Kim Hong-Jin),한규홍(Han Gyoo-Hong) 대한건축학회 2007 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.27 No.1

This paper presents full-scale test results on cyclic behavior of a modular building system which uses new cold-formed steel sections. Seismic and wind performance was a main concern in this testing program. Evaluation of the lateral stiffness, strength, deformation and failure modes for principal directions of the structures was conducted. The tying plates method proposed in this study was shown to be very effective in increasing the lateral stiffness and strength of multi-story modular system. Test results also indicated that 3 story modular structures can satisfy both seismic and wind performance requirements according to KBC 2005. The calibrated lateral story drift formula for the tied multi-story structures was also recommended for practical design application.

경량형강 스터드 벽체의 휨강도에 관한 연구

권영봉,정현석,김갑득,Kwon, Young Bong,Chung, Hyun Seok,Kim, Gap Deuk 한국강구조학회 2003 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.15 No.2

벽체용 박판냉간성형 Lip-C-형강의 구조적인 거동에 관한 연구의 일환으로 횡하중을 받는 스터드 벽체의 휨강도에 관한 실험적인 연구가 수행되었다. 시험체는 3개 또는 4개의 Lip-C-형강 스터드 부재의 양단을 C-형강 트랙으로 고정하여 제작되었다. 실험의 주요 변수는 스터드 복부의 천공 여부, 보강채널(bridge channel)의 간격 및 개수 그리고 보강 채널의 고정 및 스터드 플랜지의 간격 유지용 특수 클립(Clip)의 개수 등이며, 스터드의 인장측 플랜지에 부착된 합판과 석고보드의 벽에 강도에 미치는 영향이 연구되었다. 실험에 의한 휨강도는 AISI시방서(1996)에 근거한 강도와 비교하였다. An investigation on the structural behavior of cold-formed steel lipped C-section stud for interior walls or partitions was carried out. This experimental research was carried out to study the ultimate and service load capacity of stud assemblies that are subjected to lateral loads. Each test specimen consisted of three or four lipped C-section studs and two C-section tracks that restrained both ends. The major factors considered in this experiment were the perforation on the web, the connection of the bridge channel and the special clip. The effect of the plaster board and the ply wood, which were attached to the tension flange on the flexural strength, was also investigated. Thereafter, the test strength capacities were compared with the nominal strength, based on the AISI Specifications (1996).