강접합 거동을 위한 T-stub 기둥-보 접합부의 해석 = An Analytical Study for Rigidity Behavior of Beam-to Column Connection with T-stubs

국문 초록 (Abstract)

건축물의 초고층화와 거대화에 따라 강구조 건축물이 증가하고 있고 이에 따라 구조물에 있어 반드시 필요한 구성요소인 접합부의 중요성이 커지고 있다. 기둥-보 접합부는 여러 가지 형식으로 구성될 수 있다. 그 중 T-stub를 이용한 접합은 반강접합(semi-rigid)으로 연구를 진행하고 있지만, 고력볼트를 이용하므로 용접접합에 비하여 시공 및 품질관리가 용이하고 내력과 변형 능력이 우수하여 강접합(rigid)에 가까운 거동을 나타낼 수 있다. 그에 반해 실무에서는 반강접합에 대한 설계 치침이 명확하지 않은 이유로 주로 사용하지 않아 T-stub의 사용이 적었다.
따라서 본 연구는 해석을 통해 T-stub를 이용한 기둥-보 접합부의 강접합 거동을 확인 하고 T-stub 접합부의 강접합 거동을 위한 영향인자의 연구에 그 목적이 있다.
본 연구에 앞서 해석적용 타당성을 확보하기 위해 기존 실험 결과를 바탕으로 Ansys 프로그램을 이용한 유한요소해석 방법을 연구하였다.
본 연구는 유한요소해석을 통해 T-stub 접합부의 강접합 거을 위한 초기강성 영향인자를 선정하였다.
선정된 영향인자가 적용된 T-stub 기둥-보 접합부를 구성하여 유한요소 해석을 하였고, 이를 분석하였다.
해석을 통하여 T-stub 플랜지의 볼트 간격과 ,T-stub 플랜지의 두께가 강접합 거동에 영향을 미치는 주요 영향인자임을 확인하였으며, 보의 My와 T-stub 플랜지 두께의 관계를 통해 강접합 거동이 가능한 T-stub의 플랜지 두께 변화의 경향을 예측할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구방법 3
• 1.3 접합부의 개요 5
• 1.3.1 접합부의 형태와 연구 5
• 1.3.2 접합부 분류 10
• 제 2 장 유한요소 해석결과와 기존실험결과의 비교 18
• 2.1 기존실험결과 18
• 2.1.1 실험개요 18
• 2.1.2 실험방법 19
• 2.1.3 실험결과 21
• 2.2 유한요소 해석 23
• 2.2.1 유한요소모델링 24
• 2.2.2 해석방법 25
• 2.3 결과비교 27
• 제 3 장 강접합이 되기 위한 T-stub 접합부의 해석 30
• 3.1 해석변수 선정 30
• 3.1.1 T-stub 플랜지 두께 변화 30
• 3.1.2 리브(rib)의 보강 31
• 3.1.3 T-stub 플랜지의 볼트간격의 변화 34
• 3.1.4 기둥 스티프너 유무의 영향 36
• 3.1.5 요약 37
• 3.2 해석 대상 및 해석 방법 39
• 3.2.1 해석 대상 39
• 3.2.2 해석 변수 42
• 3.3 해석결과 44
• 3.4 해석 결과의 접합부 분류 54
• 3.5 고찰 63
• 제 4 장 결론 70
• 참고문헌 72
• 국문초록 74
• Abstract 76
• 감사의글 78