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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김상섭
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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기존의 건축구조기준은 지상에 노출된 건축물의 내진설계만 이루어졌으나, 국내 지진 발생 빈도가 높아짐에 따라 새로운 건축물 내진설계기준에서는 지하 구조물에 대한 내진설계도 규정하고 있다. 또한 최저임금에 따른 인건비 상승과 사회적 문제로 인한 소재가격 급등에 대하여 건설사는 해결방안을 검토하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 광폭 HyFo 합성보와 춤이 깊은 데크플레이트 (D-Deck), SRC 기둥 및 RC 기둥을 적용한 기둥-보 접합부 상세를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 광폭 HyFo 합성보는 기존 HyFo 합성보의 플레이트를 절단하여 제작하였으며, 춤이 깊은 데크플레이트(D-Deck)는 중앙부에 2줄의 동바리를 설치하여 장경간 설치가 가능하게 제작하였다. 광폭 HyFo 합성보에 춤이 깊은 데크플레이트(D-Deck)를 지지하도록 설계하며, 작은 보를 생략해 인건비 감소하고 합성부재를 적용하여 강재량 절감이 가능하다고 판단된다. 기둥-보 접합부의 내진성능평가를 위한 실험체의 변수는 기둥의 종류와 보 춤, 다이아프램 두께, 기둥과 보의 주근 개수 등이며, 총 3개의 실험체를 제작하였다.
내진성능실험을 통하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.
1) 광폭 HyFo 합성보와 춤이 깊은 데크플레이트, SRC 기둥을 적용한 기둥-보 접합부의 경우, 최소 0.03rad의 총층간변위각을 발휘하였으며, 접합부 모멘트는 공칭휨강도의 80% 이상이므로 합성중간모멘트골조의 내진성능을 확보하는 것으로 확인되었다. 그러므로 본 연구에서 개발한 광폭 HyFo 합성보와 춤이 깊은 데크플레이트(D-Deck), SRC 기둥의 내진접합부 상세를 적용하면, 합성중간모멘트골조의 내진성능이 확보 가능하다고 판단된다.
)의 경우 약 1.0 ~ 1.3배, 소재시험결과를 반영한 내력비
)의 경우 약 0.9 ~ 1.2배 이며, 실험에 의한 최대모멘트와 항복강도
)는 약 1.3 ~ 1.6배로 확인되었다. 그러므로 광폭 HyFo 합성보 2) 실험결과 HF-RC-BM 실험체를 제외하고 부모멘트와 정모멘트의 변형능력 비는 부모멘트의 변형능력이 약 1.5배 이상 큰 것으로 확인되었 다. 부모멘트의 경우, 슬래브 내부에 삽입된 철근이 충분히 정착되어 좌굴 없이 전강도가 내력에 반영되었다. 그러나 정모멘트의 경우, 외부에 노출된 강재 내부에 콘크리트가 충전되어도 압축에 의한 좌굴로 내력이저하되고 이로 인해 변형능력이 저감되는 것으로 판단된다.
3) 실험결과 최대모멘트와 공칭휨강도의 비는 강재의 설계기준강도를 반영한 내력비( ( 의 비( 와 춤이 깊은 데크플레이트(D-Deck), SRC기둥의 내진접합부 상세를 적용하는 경우, 적절한 내진상세를 확보하면 접합부의 내력전달은 양호하게 이루어질 것으로 판단된다.
4) 건축물 강구조 설계기준에 따라 합성중간모멘트골조 이상의 내진성능 을 확보한 HF-SRC-BR 및 HF-SRC-BM 실험체는 상부철근과 상·하부 다이아프램이 0.03rad 이후 항복상태에 도달하였으며, 추가적인 변형능력을 확보하여 충분한 소성변형을 한 것으로 확인되었다. 그러나 부모멘트로 인한 하부 다이아프램의 경우, 국부좌굴에 의해 충분한 변형을 확보하지 못한 것으로 판단된다.
내진성능실험을 통하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.
1) 광폭 HyFo 합성보와 춤이 깊은 데크플레이트, SRC 기둥을 적용한 기둥-보 접합부의 경우, 최소 0.03rad의 총층간변위각을 발휘하였으며, 접합부 모멘트는 공칭휨강도의 80% 이상이므로 합성중간모멘트골조의 내진성능을 확보하는 것으로 확인되었다. 그러므로 본 연구에서 개발한 광폭 HyFo 합성보와 춤이 깊은 데크플레이트(D-Deck), SRC 기둥의 내진접합부 상세를 적용하면, 합성중간모멘트골조의 내진성능이 확보 가능하다고 판단된다.
)의 경우 약 1.0 ~ 1.3배, 소재시험결과를 반영한 내력비
)의 경우 약 0.9 ~ 1.2배 이며, 실험에 의한 최대모멘트와 항복강도
)는 약 1.3 ~ 1.6배로 확인되었다. 그러므로 광폭 HyFo 합성보 2) 실험결과 HF-RC-BM 실험체를 제외하고 부모멘트와 정모멘트의 변형능력 비는 부모멘트의 변형능력이 약 1.5배 이상 큰 것으로 확인되었 다. 부모멘트의 경우, 슬래브 내부에 삽입된 철근이 충분히 정착되어 좌굴 없이 전강도가 내력에 반영되었다. 그러나 정모멘트의 경우, 외부에 노출된 강재 내부에 콘크리트가 충전되어도 압축에 의한 좌굴로 내력이저하되고 이로 인해 변형능력이 저감되는 것으로 판단된다.
3) 실험결과 최대모멘트와 공칭휨강도의 비는 강재의 설계기준강도를 반영한 내력비( ( 의 비( 와 춤이 깊은 데크플레이트(D-Deck), SRC기둥의 내진접합부 상세를 적용하는 경우, 적절한 내진상세를 확보하면 접합부의 내력전달은 양호하게 이루어질 것으로 판단된다.
4) 건축물 강구조 설계기준에 따라 합성중간모멘트골조 이상의 내진성능 을 확보한 HF-SRC-BR 및 HF-SRC-BM 실험체는 상부철근과 상·하부 다이아프램이 0.03rad 이후 항복상태에 도달하였으며, 추가적인 변형능력을 확보하여 충분한 소성변형을 한 것으로 확인되었다. 그러나 부모멘트로 인한 하부 다이아프램의 경우, 국부좌굴에 의해 충분한 변형을 확보하지 못한 것으로 판단된다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구의 배경 1제2절 연구의 내용 4제2장 실험개요 5제1절 실험체 제작 5제2절 실험계획 12제3장 실험결과 20제1절 소재시험 결과 20제2절 반복가력실험 결과 26제4장 결과분석 및 고찰 38제1절 실험결과 분석 38제2절 실험결과 고찰 45제5장 결론 53참고문헌 55ABSTRACT 58부록 61
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