| 논문명 |
철골 모멘트저항골조 보-기둥 접합부 해석 모델링 개발과 비선형 해석 / Analytical Modeling of Beam-column Connection in SMRF and Nonlinear Analysis |
| 저자명 |
김선민(Kim Sun-Min) ; 오명호(Oh Myoung-Ho) ; 김명한(Kim Myeong Han) ; 김상대(Kim Sang-Dae) |
| 발행사 |
대한건축학회 |
| 수록사항 |
대한건축학회논문집 구조계, v.21 n.4 (2005-04) |
| 페이지 |
시작페이지(73) 총페이지(9) |
| ISSN |
12269107 |
| 주제분류 |
구조 |
| 주제어 |
철골 모멘트저항골조 ; 기둥-보 접합부 ; 해석 모델링 ; 비선형 해석//SMRF ; Beam-Column connection ; Analytical Modeling ; Nonlinear Analysis |
| 요약1 |
철골 모멘트저항골조의 용접모멘트접합은 1994년 노스리지 지진에서 보듯이 충분한 연성 거동을 보이지 못하고 취성 파단을 일으킴으로 해서 엄청난 경제적 손실을 가져왔다. 따라서 본 연구는 접합부의 취성 거동에 대한 국외의 해석 모델링 기법을 살펴보고 이를 국내에 적용하기 위한 방안에 대해서 연구하였으며, 결론은 다음과 같다. (1) 국내에 일반적으로 사용되는 철골 모멘트저항골조의 모멘트접합은 “Column-Tree"형식과 "Bolted-web- Welded-flange"로서 노스리지 지진에서 큰 문제점을 노출하였던 용접모멘트접합이다. 따라서 Krawinkler(2000) 모델의 보-접합부 스프링 요소로서 Shi & Foutch(1997)이 사용되었고 이 요소에 요구되는 가장 중요한 변수인 Fracture Rotation의 값으로서 식을 제안하였다. (2) 보-접합부 스프링 요소에 요구되는 나머지 변수들(, , , )은 국내 실험 자료를 통하여 분석할 수 없기 때문에 이 변수들이 골조의 비선형 거동에 큰 영향을 미치지 않는다고 판단하여 외국의 사례를 바탕으로 값을 유추하였다. 또한 의 값이 전체 골조에 미치는 영향을 알아보기 위하여 5층 구조물의??값을 10%, 20%, 30%로 다르게 하여 해석을 수행한 결과 골조의 전체 거동에 영향을 미치지 않음을 수 관찰할 수 있었다. (3) 보-접합부의 용접부 취성 파단이 골조의 거동에 미치는 영향을 알기 위하여 30층 철골 구조물에 비선형 정적 해석을 수행한 결과, 접합부에 파단이 발생하기 전에는 기존모델과 제안모델이 같은 거동을 보이지만 파단이 발생한 후에는 제안모델에 큰 강도 저하가 발생함을 관찰할 수 있었다. 또한 접합부의 모멘트-회전각 곡선과 최대층간변위에서도 큰 차이를 보임을 관찰할 수 있었다. (4) 보-접합부의 용접부 취성 파단이 골조의 동적 거동에 미치는 영향을 알기 위하여 30층 철골 구조물의 비선형 동적 해석을 수행한 결과, 제안모델의 접합부에 파단이 발생하자마자 두 모델의 시간이력 곡선과 접합부의 모멘트-회전각 곡선이 전혀 다른 양상을 보임을 관찰할 수 있었다. 또한 최대층간변위의 차이를 비교한 결과, 기존모델이 0.01572, 제안모델이 0.02122로서 제안모델이 35%정도 더 큰 값을 나타내었다. 이러한 결과는 내진성능평가에 대해 상이한 결과를 나타낼 수 있기 때문에 그 중요성이 더욱 크다. |
| 요약2 |
Generally the analysis of steel moment-resisting frames has been performed without considering the accurate connection behaviors. However, a number of beam-column connections of the steel moment- resisting systems raised the sudden fracture and had the enormous economical loss in the recent earthquakes. In this study, the analytical modeling of beam-column connection in welded steel moment frame was proposed based on the experimental studies of other researchers. The adopted computer program for inelastic analysis was DRAIN-2DX, and the standard element type was set to the Element Type 10 in DRAIN-2DX for panel zones and beam-connections. The inelastic analysis results of example structure with connection modeling were compared to those of the structures without connection modeling. |
| 소장처 |
대한건축학회 |