지관 압축을 받는 원형강관 XX형 접합부의 역학모형과 강도예측식 (Analytical Modeling and Strength Prediction of CHS XX-Joints Subjected to Brace Axial Compression)

서지정보

· 발행기관 : 한국강구조학회
· 수록지 정보 : 한국강구조학회 논문집 / 34권 / 3호 / 129 ~ 140페이지
· 저자명 : 석찬호, 이철호, 김선후

초록

유로코드 3 개정안(prEN 1993-1-8)을 포함한 다수의 국제 설계기준에서는 다중평면 XX형 원형강관접합부의 설계강도를 산정할 때 단일평면 X형 원형강관접합부 설계강도에 보정계수(다중평면계수)를 곱하는 실용적인 방식을 적용한다. 그러나 실제 XX형 원형강관접합부의 거동은 대응되는 X형 접합부와 같지 않으며, 이에 따라 기준상의 단순한 강도 산정법은 정확도가 낮을 뿐만 아니라 XX형접합부 고유의 파괴 거동을 명확히 설명하는 데에 한계가 있다. 본 연구에선 모든 지관에 같은 크기의 압축력이 작용하는(축력비 1.0) XX형원형강관접합부의 강도에 대한 개선된 이론적 모형을 제시하였으며, 제시한 이론 모형과 유한요소해석결과에 기초하여 강도 예측식을 수립하였다. 또한 고강도 강재를 적용한 XX형 원형강관접합부의 강도를 평가하여 현행 설계기준에 제시된 재료계수가 적합함을 보였다.

영어초록

Circular hollow sections (CHSs) have been frequently used in architectural, civil, and offshore structures owing to their desirable mechanical properties as a closed section and also due to aesthetically appealing profile. In practice, multiplanar CHS joints are often in use, with many CHS brace members connected at a node. This study deals with CHS XX-joints, which is one of the most fundamental configurations of multiplanar joints. Only the CHS XX-joints with all brace members loaded in the same compressive loading are taken into account (i.e. axial load ratio of 1.0). Test-backed finite element (FE) analysis is utilized to understand the ultimate behavior of CHS XX-joints. The FE analysis results clearly indicate that the multiplanar-touniplanar strength ratio (strength ratio between CHS XX- and CHS X-joints with the same chord and brace members) is greatly influenced by several joint geometric parameters. It is pointed out that the effect of geometric parameters on the behavior of CHS XX-joints is not fully accounted for in the simple design equation suggested by prEN 1993-1-8. To derive more rational strength formula of CHS XX-joints, a new analytical modeling is tried with idealizing the multiplanar geometry as an equivalent uniplanar joint. Based on the proposed analytical model and the FE analysis results, a new strength equation is proposed which is applicable to both mild and high strength steels.

참고자료

· 없음