Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Prediction Models for the Stiffness and the Strength of a Double Angle Connection Subjected to Tension

축방향 인장력을 받는 더블앵글 접합부의 강성 및 강도 예측모델

  • Received : 2006.12.08
  • Accepted : 2007.03.22
  • Published : 2007.04.27
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Abstract

Double-angle connections should be designed with enough stiffness and strength to properly resist various applied loads. Therefore, structural engineers should be able to predict some influential variables and take their effects into account in design. This study was performed to establish the effects of the number of bolts and bolt gage distance on the stiffness and strength of a double-angle connection under tension. Six experimental tests were conducted to describe the effects of these variables by comparing load-displacement relationship curves. In addition, two prediction models were proposed to estimate the initial stiffness and the maximum allowable tensile load based on the results of experimental tests. In the development of these prediction models, the effect of prying action was considered.

더블앵글 접합부는 충분한 강성 및 강도를 갖추어 작용하중을 잘 지탱할 수 있도록 설계되어야 한다. 따라서 구조설계자는 더블앵글 접합부의 강성 및 강도에 영향을 미치는 여러 변수들을 파악하여 접합부 설계에 반영하여야 한다. 본 연구는 볼트 게이지 거리 및 볼트 개수 등의 변수가 축방향 인장력을 받는 더블앵글 접합부의 강성 및 강도에 미치는 영향을 파악하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 6개의 접합부 시험체를 제작하여 접합부 실험을 수행하였고, 접합부의 하중-변위 관계 곡선을 획득하였다. 또한, 접합부 실험결과를 바탕으로 축방향 인장력을 받는 더블앵글 접합부의 초기강성 및 설계하중을 예측할 수 있는 해석모델도 제안하였다. 이러한 접합부 강성 및 강도 예측모델은 지렛대 작용 효과의 영향도 고려하여 제안되었다.

Keywords

References

  1. 대한건축학회(2005), 건축구조설계기준, 기문당
  2. 양재근, 홍갑표, 이수권, 하수영(1999) 더블앵글 접합부의 3차원 유한요소해석과 2차원 단순해석모델, 대한건축학회 논문집, Vol. 15, No. 12, pp. 41-48
  3. 홍갑표, 양재근, 이수권, 송병주(1999) 축방향 인장력을 받는 더블 앵글 접합부의 비탄성 거동에 관한 연구, 대한건축학회 논문집, Vol. 15, No. 11, pp. 45-52
  4. 홍갑표, 양재근, 이수권, 송병주(2000) 축방향 인장력을 받는 더블 앵글 접합부의 단순모형에 관한 연구, 한국강구조학회 논문집, Vol. 12, No. 1, pp. 75-82
  5. American Institute of Steel Construction Inc.(2001) Manual of Steel Construction, 3rd Ed., Volumes 1 and 2, Chicago
  6. Astaneh, A(1985) Procedure for Design and Analysis of Hanger-type Connections, Engineering Journal, AISC, Vol. 22 No. 2, pp. 63-6
  7. Chen, W. F.(1987) Joint Flexibility in Steel Frames, Elsevier Applied Science
  8. Chen, W. F., Lui, E. M.(1991) Stability Design of Steel Frames, CRC Press
  9. Faella, C., Piluso, V., Rizzano, G.(2000) Structural Steel Semirigid Connections : Theory, Design and Software, CRC Press
  10. Hong, K., Yang, J. G., Lee, S. K.(2001) Parametric Study of Double Angle Framing Connections Subjected to Shear and Tension, J Construct Steel Res, Vol. 57, No. 9, pp. 997-1013 https://doi.org/10.1016/S0143-974X(01)00019-0
  11. Lorenz, R. F., Kato, B., Chen, W. F.(1992) Semi-rigid Connections in Steel Frames CTBUH. McGraw-Hill
  12. Richard, R. M., Abbott, B. J.(1975) Versatile Elastic-Plastic Stress-Strain Formula, J Eng Mech Div, ASCE, Vol. 101(EM4), pp.511-5
  13. Richard, R. M., Hsia, W. K., Chmielowiec, M.(1988) Derived Moment Rotation Curves for Double Framing Angles, Comput & Struct, Vol. 30, pp.485-94 https://doi.org/10.1016/0045-7949(88)90281-7
  14. Stefano, De., Astaneh, A.(1991) Axial Force- Displacement Behavior of Steel Double Angles, J Construct Steel Res, Vol. 20, pp.161-81 https://doi.org/10.1016/0143-974X(91)90030-5
  15. Salmon, C.G., Johnston, J. E.(1998) Steel Structures: Design and Behavior, 4th Ed., Harper Collins
  16. Thornton, W. A.(1985) Prying Action-A General Treatment, Engineering Journal, AISC, Vol. 22, No. 2, pp. 67-75
  17. Thornton, W. A.(1992) Strength and Serviceability of Hanger Connections, Engineering Journal, AISC, Vol. 29, No. 4, pp. 145-149
  18. Thornton, W. A.(1996) A Rational Approach to Design of Tee Shear Connections, Engineering Journal, AISC, Vol. 33, No. 1, pp. 34-37
  19. Thornton, W. A.(1997) Strength and Ductility Requirements for Simple Shear Connection with Shear and Axial Load, Proceedings of National Steel Construction Conference, AISC, pp. 38-1-38-17
  20. Yang, J. G., Murray, T. M., Plaut, R. H.(2000) Three- Dimensional Finite Element Analysis of Double Angle Connections Under Tension and Shear, J Construct Steel Res, Vol. 54, No.2, pp. 227-244 https://doi.org/10.1016/S0143-974X(99)00048-6