수치해석을 통한 이중 베이스플레이트 연결부의 리브 구조 상세에 대한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, steel-pier's structural behavior by design variables of ribs were analyzed in order to improve structural details of ribs supporting double base plates. A numerical analysis was conducted using commercial FE analysis program. Anchor bolts and reinforced bars were made of BEAM element, and coefficient of friction was applied to contact surfaces. After that, the analytical result was compared with experiment of previous study to verify analysis methods. Steel-pier's load-displacement relation was analyzed according to various rib's design variables (rib's central angle, height, thickness) by using proven analysis methods, and proper rib's design ranges were proposed.

국문 초록 (Abstract)

현재 강재 교각-기초 연결부에 대한 국내의 설계기준이 명확히 제시되어 있지 않아 연결부의 합리적이고 경제적인 설계가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 이중 베이스플레이트간의 보강재 역할을 하는 리브의 구조상세 개선을 목적으로 리브의 설계변수에 따른 거동특성을 수치해석적으로 검토하였다. 이를 위해 상용유한요소 해석프로그램을 사용하여 수치해석을 수행하였으며, 앵커볼트와 내부철근은 BEAM 요소와 Embeded 기능을 사용하여 구현하였다. 이러한 해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 선행연구의 실험결과와 해석결과를 비교하였고, 검증된 해석기법을 이용하여 리브의 다양한 설계변수 (리브의 개수에 따른 간격, 리브의 높이, 리브의 두께)에 따른 강재 교각의 하중-변위 관계를 도출하여 각 설계변수가 전체 구조물에 미치는 영향을 비교 분석한 후 리브의 합리적인 설계 범위를 제안하였다.

참고문헌 (Reference)

1 김희주, "강재교각 기초부의 연결상세 개선을 위한 실험적 연구" 한국강구조학회 24 (24): 491-501, 2012

2 Yoo, S. J., "Nonlinear Analysis of Steel Column Base Plate Connections Considering Bond-Slip Effect" Korea Advanced Institute of Science and Technology 2003

3 Hamizi, M., "Finite Element Method for Evaluation Rising And Slip of Column-Base plate for Usual Connections" 43 (43): 662-672, 2011

4 Dae-Yong Lee, "Exposed Column-Base Plate Connections Bending About Weak: I. Numerical Parametric Study" 한국강구조학회 8 (8): 11-27, 2008

5 Zhu, M., "Experimental research on square steel tubular columns filled with steel-reinforced self-consolidating high-strength concrete under axial load" 32 : 2278-2286, 2010

6 Riyadh, H., "Experimental behavior of circular concrete columns under reversed cyclic loading" 22 : 684-693, 2008

7 Kim, E., "Design of anchor-bolt for the rail fastening system with baseplate" 89-94, 2006

8 Dajin L., "Design of Circular Base Plates" 13-19, 2002

9 Korean Society of Steel Construction, "Design and Construction Guide of Concrete Filled Tube Structures" Goomibook 35-63, 2003

10 RIST, "Design Manual of Steel Framed Pier"

11 Richard, M. Drake, "Beam-Column Base Plate Design-LRFD Method" 29-38, 1999

12 Park, S. M., "An Experimental study on the structural behavior of steel column base plate" Ajou University 2004

13 Byun, W. J., "An Experimental Study on the Behavior of Steel Column Base Plate Connections under Cyclic Loading" 177-180, 2002