KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지

Estimation of Ultiamte Strengths of Partial Shear Connection Composite Beams with Compact section

조밀단면을 갖는 부분 합성보의 극한강도 평가

Ryu, Hyung-Keun;Youn, Seok-Goo;Bae, Doo-Byong;Chang, Sung-Pil
류형근;윤석구;배두병;장승필

  • Published : 2005.09.30

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Abstract

In this paper, experimental and analytical studies on ultimate strengths of simply supported composite beams with compact-section were conducted. Test specimens in which 400days were past after casting were totally four specimens, the span is all 6.5m. To evaluate ultimate strengths for degree of shear connection, positive moment failure tests were conducted for three specimens in which degree of shear connection are different among these specimens and another negative moment test was carried out. Elastic-plastic finite element analysis considering relative slip between slab and girder was executed and these analytical results were compared with test results. From the analysis and tests, the effects of long-term behavior of concrete, partial shear connection or interaction and material nonlinearity on the ultimate loads of composite beams were discussed.

이 연구에서는 조밀단면을 갖는 단순 합성보의 극한강도를 실험 및 해석적으로 고찰하였다. 시험체는 상부 콘크리트 슬래브가 타설된 지 400여일이 지난 것으로서 총 4개의 6.5 m 경간의 단순 합성보에 대한 3점 재하 휨 파괴 실험을 수행하였다. 3개의 실험 시편은 합성 정도가 서로 다른 실험체로서 합성정도에 따른 극한강도를 평가하고자 정모멘트 파괴 시험을 수행하였으며, 1개의 시편은 부모멘트 파괴 시험을 수행하였다. 한편, 부분합성을 고려한 탄소성 유한요소해석으로부터 부분합성 및 부분결합 거동에 대해 해석적으로 살펴보고 이를 실험결과와 비교 분석하였다. 해석 및 실험결과로부터 합성보의 극한하중에 대한 콘크리트 장기거동의 효과, 결합 및 합성 정도의 영향, 재료 비선형 효과 등을 검토하였다.

Keywords

References

  1. 건설교통부(1996) 도로교 표준시방서, 하중-저항항계수 설계편
  2. 건설교통부 제정(2000) 도로교 표준 시방서(설계편)
  3. 배두병, 윤석구, 함상희(2004) '콘크리트 건조수축에 의한 합성거더의 장기거동', 한국강구조학회논문집, 제 16권, 6호, 12월, pp. 807-817
  4. 심창수, 이필구, 하태열(2004) '부분합성보를 이용한 대직경 스터드 의 구조적 거동 평가', 한국강구조학회논문집, 제16권,4호, 8월, pp. 425-432
  5. 윤석구, 김종희, 심창수, 강상규(1998) '합성형교량 전단연결재 설계규정에 대한 검토', 대한토목학회학술발표회, p. 557
  6. 장승필, 심창수, 김종희, 김영진(1998) '프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량의 전단연결부 설계', 한국강구조학회논문집, 제 10 권, 4호, p. 759-767
  7. 장승필, 강성규, 심창수(1997) '연속합성형 교량의 전단연결재 설계에 관한 연구', 한국강구조학회논문집, 제9권, 3호, 9윌, pp. 351-362
  8. AASHTO LRFD Specification, 2004
  9. Chapman, J.C. (1964) 'Composite construction in steel and concrete- The behavior of composite beams', April, No.4, Vol. 42., The structural engineer, pp. 115-125
  10. Chapman, J.C.. and Balakrishnan S. (1964) 'Experiments on composite beams', Nov., No. II., Vol. 42., The structural engineer, pp. 369-383
  11. Oehlers, D.J., Nguyen, N.T., Ahmed, M., and Bradford, M.A. (1997) 'Partial Interaction in Composite Steel and Concrete beams with Full Shear Connection', J Canst. Steel Res., Vol. 41, No. 2/3, pp. 235-248 https://doi.org/10.1016/S0143-974X(97)80892-9
  12. Oehlers, D.J. and Bradford, M.A. (1995) Composite Steel and Concrete Structural Members: Fundamental Behavior, Elsevier, Oxford
  13. Ollgaard, J.G. et al. (1971) 'Shear strength of stud connectors in light-weight and normal-weight concrete', Engineering Journal of American Institute of Steel Construction, 8, Apr., pp. 55-64
  14. Slutter, R.G. and Driscoll G.C. (1965) 'Flexural strength of steelconcrete composite beams', Journal of the Structural Division, ASCE, Dec. Vol. 91, No.ST2, pp. 71-99