Punching Shear Strength and Behavior of CFT Column to RC Flat Plate connections

CFT기둥-RC 무량판 접합부의 펀칭전단강도 및 거동

  • Received : 2006.04.05
  • Accepted : 2006.07.11
  • Published : 2006.08.27

Abstract

This paper summarizes full-scale test results on CFT column-to- flat plate connections has gained wide acceptance subjected to gravity loading. CFT construction has gained wide acceptance in a relatively short time in domestic building construction practice due to its various structural and construction advantages. However, efficient details for CFT column to flat plate connections have not been proposed yet. Based on the strategies that maximize economical field construction, several connecting schemes were proposed and tested. Test results showed strength and connection stiffness exceeding those of R/C flat p late counterparts. A semi-analytical procedure is presented to model the behavior of CFT column-to-flat plate connections. The five parameters to model elastic to post-punching catenary action range are calibrated based on the limited test data of t to progressive collapse prevention design is also illustrated.

본 논문은 중력하중의 지배를 받는 CFT기둥-RC 무량판 접합부의 실물대 실험결과를 요약한 것이다. CFT구조는 여러 가지 구조및 시공상의 장점으로 인하여 국내 건설 현장에서 상대적으로 짧은 시간에 폭넓게 수용되고 있다. 주차장 용도로 주로 사용되는 지하층은 철근콘크리트 무량판으로 시공하여 경제성을 도모하는 것이 국내에서 일반적으로 요구되는 시공관행이다. 그러나 CFT기둥-R C 무량판 접합부의 효율적인 디테일은 아직 국내 외적으로 제시된 바가 없어서 이 분야의 연구가 매우 필요한 실정이다. 현장 시공시 경제성을 극대화할 수 있는 몇 가지 전략을 기초로 해서, 여러가지 접합 상세를 제안하였고 실험을 통하여 검증하엿다. 실험결과 본 연구에서 제시된 CFT기둥-RC 무량판 접합 상세의 펀칭강도 및 강성이 RC 무량판 접합부와 동등하거나 이를 상회하는 것을 확인할 수 있었다. CFT기둥-RC 무량판 접합부의 초기 탄성거동에서 펀칭파괴이후 휨철근의 국부 현수작용에 이르기까지의 모델링 방안을 제시하고 본 연구의 실험결과를 기초로 5개의 모델링 변수를 캘리브레이션하였다. 또한 무량판구조의 연쇄붕괴방지 설계에 본 연구의 결과를 응용하는 방안을 사례를 통하여 예시하였다.

Keywords

References

  1. 대한건축학회 (2000), '건축물 하중기준 및 해설', 태림문화사
  2. 이철호, 김진원, 오정근. (2005), '콘크리트 충전각형강과 (CFT)기둥과 철근콘크리트 무량판 접합부 상세 및 설계 법 개발을 위한 실험연구', 강구조학회 논문집, 제 17권 4 호, pp.481-490
  3. AISC (2001), Manual of Steel Construction: Load and Resistance Factor Design, Third Edition
  4. ACI Committe 318 (2005), Building Code Requirements fo Structural Concrete (ACI 318-05) and Commentary (ACI 318R-05), American Concrete Institute (ACI), Detroit, Mich
  5. C. K. Wang and C. G. Salmon (1979), Reinforced concrete design, Harper & Row Publishers
  6. N. M. Hawkins (1974), Shear strength of slabs with shear reinforcement, Shear in reinforced concrete, Vol. 2 (SP-42). Detroit: ACI, pp.785-816
  7. W. G. Corley and N. M. Hawkins (1968), Shearhead reinforcement for slabs, ACI Journal, Proceedings, 65, October, pp. 811-824
  8. S.P. Timoshenko and S.W.-Krieger (1987), Theory of plates and shells, McGraw-Hill Book co., pp. 141-143
  9. Department of Defense, (2004), Design of Buildings to Resist Progressive Collapse, Unified Faculties Criteria UFC 4-023-03, approved for public release, distribution unlimited