볼트 미끄럼을 고려한 칼럼-트리 형식 철골모멘트 접합부의 회전성능평가

• 영문명: Rotation Capacity Evaluation of Column-Tree Type Steel Moment Connection with Bolt-Slip
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 이경구 채봉수 김선웅 Lee, Kyungkoo Chae, Bong Su Kim, Seonwoong
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』15권1호, 39~45쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2015.02.28

국문 초록

본 연구에서는 비선형 유한요소해석을 통해 볼트 미끄럼을 고려한 칼럼-트리형식 철골모멘트 접합부의 회전성능평가을 평가하였다. 이를 위해 칼럼-트리형식 접합부 상세를 정밀하게 모델링하고 보경간 대 보춤 비 및 보 사이즈를 변수로 하여 볼트 미끄럼을 고려한 재료 및 기하학적 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 볼트 미끄럼의 발생으로 인해 접합부의 항복회전각이 커지며, 접합부의 내력재분배가 발생함을 확인하였다. 보경간 대 보춤 비가 커질수록 강성저감 및 항복회전각은 커지고, 볼트 미끄럼이 발생하는 시점에서의 휨 저항력은 낮아짐을 확인하였다. 따라서 칼럼-트리형식 접합부의 회전성능을 결정하는 지배요소는 보경간 대 보춤 비임을 알 수 있었다. 결론적으로, 국내 기존 철골모멘트골조의 합리적인 내진성능평가를 위해서는 볼트 미끄럼을 반영한 모멘트-회전각 관계를 적용하여야 한다.

영문 초록

In this paper, the rotation capacity of a column-tree type steel moment connection is analytically investigated with the consideration of bolt-slip effects. To this end, nine specimens with the column-tree type steel moment connection were precisely modeled and material and geometric nonlinear finite element analyses considering the bolt-slip, which the span-to-depth ratio and the beam depth are variables in this study, were conducted. Its chord yield rotation capacity is larger than welded steel moment connection and its bearing force redistribution occurs by the bolt-slip. As the span-to-depth ratio is getting larger, the flexural resisting capacity in the beginning point of the bolt-slip is decreased while the magnitude of the stiffness reduction and the yield rotation capacity is increased. Therefore, it can be found that a governing factor to determine the rotation capacity of the column-tree type steel moment connection is the span-to-depth ratio. As a result, in order to achieve the reasonable seismic performance evaluation of the Korean existing column-tree type steel moment connection, the moment-rotation relationship considering the bolt-slip should be applied to.

키워드

칼럼-트리형식 철골모멘트골조 유한요소해석 내진 회전성능평가 Column-tree type Steel moment frame Finite element analysis Seismic Rotation capacity evaluation