보고서 설명

건축구조물은 작용하중의 형태가 다양할 뿐만 아니라, 부재간의 상호작용에 의한 메커니즘이 매우 복잡하므로, 원활한 응력 흐름을 유도할 수 있도록 설계하는 것이 중요하다. 각 부재간의 접합은 응력이 작은 부분에서 이루어지는 것이 마땅하나, 그 접합부가 어떤 형태가 되었건, 가공 및 시공 등의 여건 등에 의해 응력이 가장 큰 곳에 접합부가 위치하고 있다. 따라서 보-기둥 접합부의 설계는 구조 설계에서 매우 중요하며, 기둥-보 접합부의 성능이 구조물 전체의 성능에 미치는 영향은 매우 크다.

본문일부 및 목차

실험을 통해 모든 보-기둥 접합부는 회전강성(rotational rigidity)을 가지며, 완전 강접합과 이상적인 힌지접합 사이에서 거동을 한다는 것이 입증되었다. 이 회전강성은 접합부의 모멘트와 상대회전각 사이의 곡선에서 기울기 값으로 접합부의 구속 정도를 나타내는 지표가 된다. 회전강성을 무시할 수 없는 접합부를 미국의 규준이나 유럽의 규준에서는 Partially Restrained 혹은 Semi-rigid라는 용어를 덧붙여 호칭하고 있다. 미국강구조협회(AISC)에서 출판되는 규준에는 허용응력도설계법(ASD : Allowable Stress Design)과 하중저항계수설계법(LRFD : Load Resistance Factor Design)에서는 철골 골조 설계시 모멘트-회전각 거동과 Beam-line을 이용하여 설계자가 접합부의 성능을 고려할 수 있도록 규정하고 있다. AISC 규준의 경우 그림 1과 같이 사용하중 작용시 휨모멘트에 대한 접합부의 구속정도를 기준으로 접합부를 분류한다. 여기서 Beam-line은 양단이 완전 고정시 발생하는 보의 단부 모멘트와 단순보일 경우 보 단부에서 발생하는 처짐각을 연결한 직선이다. 접합부의 휨모멘트 구속정도가 90% 이상일 경우는 FR 또는 Type 1으로 분류되며, 20%이하일 경우는 PR 또는 Type 2로 분류된다. 그 사이 구간은 반강접 접합으로 분류되어 PR 또는 Type 3로 규정된다. 그러나 AISC 규준에서는 강도 및 강성에 따른 세분화된 접합부의 분류는 규정되어 있지 않다.

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