An Experimental Study on Structural Characteristics of Beam-to-Column Connections with Plastic Deformation in the End-Plate

엔드플레이트 항복형 보-기둥 접합부의 구조특성에 관한 실험적 연구

  • 이성희 (서울시립대학교 건축공학과) ;
  • 이세정 (서울시립대학교 건축공학과) ;
  • 양일승 (동신대학교 문화건축학부) ;
  • 김진호 ((재)포항산업과학연구원) ;
  • 최성모 (서울시립대학교 건축공학과)
  • Received : 2009.08.31
  • Accepted : 2009.11.12
  • Published : 2009.12.27

Abstract

In the construction of end-plate connections, the end-plate is welded to the end of the beam in a factory and fastened by bolts in the field. This connection is widely used in advanced countries such as European countries and the U.S. Its design and connection details are prescribed in Eurocode 3, AISC LRFD, and FEMA 350. In Korea, the standards for seismic design in KBC 2005 have been reinforced based on IBC 2000 in the U.S., and it is expected that the connection details in the U.S. will be adopted for the establishment of beam-to-column design standards. In the U.S. thick end-plates are used for the connections to prevent beam rupture. The use of the connections in Korea, however, may lead toover-design. In this experimental study, the design standards for the end-plate connections provided by FEMA-350 were analyzed and structural tests for six specimens were conducted with the variables being the shim plate and the connection shape, to provide the best specifications for connections with plastic deformation in the end-plate for use in Korea.

엔드플레이트 접합부는 보의 단부에 엔드플레이트를 공장 용접하여 현장에서 볼트로 체결하는 접합법이다. 이 접합부는 유럽, 미국 등 선진국에서 일반적으로 이용되는 접합부로서 Eurocode 3, AISC LRFD, FEMA 350등에서 그 설계법과 접합상세를 제시하고 있다. 우리나라는 최근 미국의 IBC 2000을 근간으로 KBC 2005의 내진설계 기준을 강화하였고, 향후 제정될 보-기둥 접합부의 설계 기준도 미국의 접합상세가 도입될 것으로 예상된다. 미국의 엔드플레이트 접합상세는 보 파괴형을 유도하기 위하여 두꺼운 엔드플레이트를 사용하기 때문에 국내 적용은 사실상 과다설계의 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 실정에 적합한 End-Plate 접합부를 제시하기 위하여 미국의 FEMA-350에서 제시하고 있는 End-Plate 접합부 설계기준을 분석하여 엔드플레이트 항복형의 유도와 Shim Plate 유무에 따른 접합부 거동, 접합부의 형상에 따른 거동을 변수로 총 6개의 실험체를 제작하여 구조실험을 수행하고 내진성능을 평가하였다.

Keywords

Acknowledgement

Grant : 초고층 구조시스템 선정 평가 기술

Supported by : 과학기술부

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