Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Flexural Strength of Composite HSB Hybrid Girders in Positive Moment

HSB 강재 적용 강합성 복합단면 거더 정모멘트부의 휨저항강도

  • 조은영 (명지대학교 토목환경공학과) ;
  • 신동구 (명지대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2011.02.28
  • Accepted : 2011.05.20
  • Published : 2011.06.27
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Abstract

The flexural strength of composite HSB hybrid I-girders under positive moment is investigated by the moment-curvature analysis method to evaluate the applicability of the current AASHTO LRFD design specification to such girders. The hybrid girders are assumed to have the top flange and the web fabricated from HSB600 steel and the bottom flange made of HSB800 steel. More than 6,200-composite I-girder sections that satisfy the section proportion limits of AASHTOL RFD specifications are generatedby the random sampling technique to consider a statistically meaningful wide range of section properties. The flexural capacities of the sections are calculated by the nonlinear moment-curvature analysis in which the HSB600 and HSB800 steels are modeled as an elastoplastic, strain-hardening material and the concrete as CEB-FIP model. The effects of ductility ratio and compressive strength of concrete slab on the flexural strength of composite hybrid girders make of HSB steels are analyzed. Numerical results indicated that the current AASHTO-LRFD equation can be used to calculate the flexural strength of composite hybrid girders fabricated from HSB steel.

교량용 HSB 고성능 강재를 적용한 정모멘트부 강합성 복합단면 거더의 휨저항강도를 모멘트-곡률 해석법으로 산정하고 LRFD 휨저항강도 설계식에 의한 휨저항강도와 비교하여 기존 설계식의 적용성을 검토하였다. 강거더의 하부플랜지는 HSB800 강재를 상부플랜지와 복부판은 HSB600 강재를 적용하였다. 다양한 연성특성을 갖는 6,205개 단면을 임의추출법으로 선정하고 재료 비선형 모멘트-곡률 해석 프로그램을 이용하여 이들 단면에 대한 휨저항강도를 구하였다. 합성단면을 구성하는 콘크리트 재료는 CEB-FIP 모델로, HSB600 및 HSB800 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였으며 콘크리트 바닥판의 압축강도는 30MPa, 45MPa 및 60MPa를 고려하였다. HSB 강재를 적용한 강합성 복합단면 거더의 연성계수와 콘크리트 바닥판의 압축강도에 따른 휨저항강도 특성을 분석하였다. HSB 고성능강을 적용한 이종 복합단면 강합성 거더의 모멘트-곡률해석 결과, 현 AASHTO LRFD 정모멘트부 휨저항강도 산정식을 적용할 수 있는 것으로 평가되었다.

Keywords

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