합성반강접 접합부를 갖는 2차원 8층 비가새 철골골조의 동적거동 = Dynamic Behavior of 2D 8-Story Unbraced Steel Frame with Partially Restrained Composite Connection

국문 초록 (Abstract)

구조물의 지진응답은 구조물의 강성도에 영향을 미치는 접합부의 특성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 합성반강접 접합부를 갖는 2차원 8층 비가새 철골구조물에 대하여 동적 비선형 해석 프로그램을 이용한 푸쉬오버 해석과 시간이력해석을 실시하여 구조물의 거동을 예측하였다. 접합부 비선형 모멘트-회전 특성, 합성보 및 철골기둥의 재료 비선형 특성을 고려하여 구조해석을 실시하였다. 합성반강접 접합부를 완전 강접합부로 이상화하면 푸쉬오버 해석에서 구조물의 초기강성도와 종국강도가 증가되었고 시간이력해석에서는 밑면전단력, 최대층간변위, 보 및 기둥에 발생되는 최대 휨모멘트가 접합부 강성 및 이력거동의 영향을 받았다. 최대지반가속도가 0.4g인 지진파에 대하여 합성반강접 구조물에서는 FEMA 273의 최대 층간변위에 대한 인명손상방지 기준을 만족하였으며 보와 기둥이 비탄성 거동을 경험하지 않은 반면 완전 강접합부로 이상화한 구조물에서는 보 및 기둥이 비탄성 거동을 경험하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The seismic responses of a building are affected by the connection characteristics that have effects on structural stiffness. In this study, push-over analysis and time history analysis were performed to estimate structural behavior of 2D eight-story unbraced steel structures with partially restrained composite connections using a nonlinear dynamic analysis program. Nonlinear $M-{\theta}$characteristics of connection and material inelastic characteristics of composite beam and steel column were considered. The idealization of composite semi-rigid connection as fully rigid connection yielded an increase in initial stiffness and ultimate strength in the push-over analysis. In time history analysis, the stiffness and hysteretic behavior of connections have effects on base-shear force, maximum story-drift and maximum moment in beams and columns. For seismic waves with PGA of 0.4 g, the structure with the semi-rigid composite connections shows the maximum story-drift with less than the life safety criteria by FEMA 273 and no inelastic behavior of beam and column, whereas in the structure with rigid connections, beams and columns have experienced inelastic behaviors.

참고문헌 (Reference)

1 김주원, "반강접 접합부의 회전강성을 고려한 철골구조물의 동적해석" 20 (20): 2004

2 "Stiffnes and Deflection of Stel-Concrete Composite Beams 합성반강접 접합부를 갖는 2차원 8층 비가새 철골골조의 동적거동한국강구조학회 논문집 제19권 5호 Journal of Struc. Eng. pp.1842-1851" 19 (19): 2007년10월

3 "Semi-Rigid Conections in Stel Frames"

4 "Seismic Provisions of for Structural S t e l B u i l d i n g s" Inc.

5 "Seismic Performance of 3 and 9 Story Partialy Restrained Moment Frame Buildings" (SAC/BD-9/16) : 1999

6 "Prestandard and Comentary for The Seismic Rehabilitation of Building" Federal Emergency Management Agency 1997

7 "Nonlinear analysis of composite beams under positive bending" 70 : 7-89, 1999

8 "Journal of Constructional Steel Research" me 15 : 99-2 120,

9 "Cyclic Tests of Ful-scale Composite Joint Subassemblages Journal of Struc. Eng. Vol.15 No.8" 1989p.1976-1998

10 "Composite beams under cyclic loading journal of the Structural Division Vol. 105" 1979

11 "2차원 철골 구조물의 동적거동에 대한 반강접 접합부의 영향" 205