Composites Research

The Korean Society for Composite Materials (한국복합재료학회)
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Structural Behavior of Bolted Lap-Joint Connection in the Pultruded FRP Structural Members

볼트로 겹침이음된 펄트루젼 복합재 접합부의 구조적 거동

  • 이영근 (홍익대학교 대학원 토목공학과 구조공학) ;
  • 신광열 (홍익대학교 대학원 토목공학과 구조공학) ;
  • 주형중 (홍익대학교 대학원 토목공학과 구조공학) ;
  • 남정훈 (홍익대학교 대학원 토목공학과 구조공학) ;
  • 윤순종 (홍익대학교 토목공학과)
  • Published : 2010.02.28
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Abstract

In this paper, we present the result of an experimental investigation pertaining to the structural behavior of bolted lap-joint connection of pultruded fiber reinforced plastic structural shapes. In the experimental investigation, in order to find the mechanical property of the material, tension and shear tests on the pultruded structural composite specimen are conducted prior to the investigation on the structural behavior of bolted lap-joint connection of the member. Based on the result, number of bolts, type of placement and location of bolt are determined to be a test variable. Three different types of experimental specimens are prepared. Tensile load is applied through the center of the specimen with lap-joint connection and the structural behavior and failure mode of the test specimens with respect to the tensile load increment are investigated. As a result, it is found that most of the failure mode at the lap-joint connection is shear failure mode. Consequently, it is also found that the data obtained through this experimental program could be used for the structure connection design as a basis.

이 연구에서는 볼트로 겹침이음된 펄트루젼 복합재의 접합부에 대한 구조적 거동을 실험적 연구를 통해 조사하였다. 펄트루젼 복합재 접합부의 구조적 거동 조사에 앞서 재료의 역학적 성질을 파악하기 위해 펄트루젼 복합재의 인장 및 전단실험을 수행하였고, 이를 바탕으로 볼트의 수와 배열을 변수로 3종류의 겹침이음 시편을 제작하였다. 겹침이음 접합부 실험은 접합부를 중심으로 인장하중이 작용하도록 하중을 재하하였고, 하중증가에 따른 접합부의 구조적 거동 및 파괴모드를 조사하였다. 실험결과 접합부에 대한 파괴는 대부분 전단파괴로 나타났으며, 실험을 통해 얻어진 데이터를 분석하여 설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있도록 하였다.

Keywords

References

  1. Abd-EI-Naby, S. F. M. and Hollaway, L., "The Experimental Behaviour of Bolted Joints in Pultruded Glass/Polyester Material. Part 2: Two-Bolt Joints," Composites, Vol. 24, No.7, 1993b, pp. 539-546. https://doi.org/10.1016/0010-4361(93)90267-C
  2. Prabhakaran, R., Razzaq, Z., and Devara, S., "Load and Resistance Factor Design (LRFD) Approach for Bolted Joints in Pultruded Composites," Composites: Part B, Vol. 278, No.3, 1996, pp. 351-360.
  3. 최재민, 전홍재, 변준형, "기계적으로 체결된 복합재료 평판에서 다양한 인자의 영향에 따른 원공 주위의 응력 분포," 한국복합재료학회지, 제18권 제6호, 2005, pp. 9-18.
  4. 이영근, "PFRP 볼트연결부의 구조적 거동특성" 홍익대학교 석사학위논문, 2009.
  5. Bank, L. C., Composites for Construction: Structural Design with FRP Materials, John Wiley & Sons, New Jersey, 2006.
  6. ASTM D3039/D3039M-08., Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials, American Society for Testing and Materials, 2008.
  7. ASTM D5379/D5379M-05., Standard Test Method for Shear Properties of Composite Materials by the V-notched Beam Method, American Society for Testing and Materials, 2005.
  8. Rosner, C. N. and Rizkalla, S. H., "Bolted Connections for Fiber-Reinforced Composite Structural Members: Experimental Program," Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 7, No.4, 1995, pp. 223-231. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1995)7:4(223)

Cited by

  1. Compression Behavior of Manufacturability Enhanced FRP-Concrete Hybrid Composite Pile vol.26, pp.1, 2013, https://doi.org/10.7234/kscm.2013.26.1.66
  2. Strength Evaluation of Bolt Arrangement in PFRP Bolted Connection with 2 Bolts vol.5, pp.3, 2014, https://doi.org/10.11004/kosacs.2014.5.3.017