Abstract
This paper investigates the design equations and the strength behavior of the diaphragm for steel box beams and circular-column connections. The strength of the connection is decided by the strength of the diaphragm and the strength of the beam and the column, because the connection diaphragm supports the concentration forces from the box beam's lower flange. In previous researches, however, the calculation procedure of the diaphragm stress from the indeterminate curved-beam model is to complicated to apply in process of the equation. Moreover, no reasonable design has yet ben made because the diaphragm's effect on the strength of the connection has not ben considered. Therefore, through nonlinear FEM analysis of the connection diaphragm, this study examines the strength behavior of a connection with diaphragm details. In addition, a great difference is confirmed between the theoretical and analytic behaviors. Fi naly, considering the strength of the connection and the rigidity capacity of the diaphragm, the diaphragm design method is proposed.
이 연구에서는 원형기둥-상자형보 접합부의 다이아프램 형상에 따른 거동특성과 다이아프램 설계방법에 관한 것이다. 강재 원형기둥-상자형보 접합부의 다이아프램은 상자형보 하부플랜지로부터 전달되는 집중력을 지지하게 되며, 보와 기둥의 강도 뿐만아니라 접합부의 거동에 큰 영향을 미치게 된다. 기존의 연구에서는 부정정 곡선보 모델로부터 유도된 다이아프램의 응력계산식이 제시되어 있으나, 설계식으로 활용되기에는 계산과정이 난해하고 유도과정이 비합리적이다. 또한 접합부 강도에 대한 다이 아프램의 역할을 고려하지 않음으로써 다이아프램의 합리적인 설계가 이루어 지지 못하고 있다. 따라서 이 연구에서는 접합부 다이아프램의 설계변수에 대한 비선형 유한요소 해석을 수행하여, 다이아프램의 형상에 따른 강도특성을 검토하였다. 또한 원형기둥-상자형보, 접합부 다이아프램의 이론식이 접합부의 실제 거동과 큰 차이를 나타냄을 확인하였고, 보와 기둥 및 다이아프램 강성을 고려한 강재 원형기둥 접합부 다이아프램의 설계방법을 제안하였다.
