복합(내측+관통)십자형 다이아프램과 수직 플레이트 활용한 각형 CFT기둥보강접합 공법

<TABLE style="TABLE-LAYOUT: fixed" cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0> <TBODY> <TR> <TD class=list_han vAlign=top>■ 기술 개발자 : 삼성물산 주식회사 ■ 주 소 : 경기도 성남시 분당구 서현동 263(Tel. 02-2145-5746) 가. 신기술의 범위 및 내용 (1) 범위 아래의 두 구조형식을 조합한 각형 CFT 기둥-보 강접합(rigid joint) 공법가. 상부는 슬 리브를 이용하여 보강이 가능한 내측형과 관통형을 복합한 십자형 플레이트를 이용한 다 이아프램나. 하부는 강판 양면에 스터드볼트가 설치된 수직플레이트를 기둥 내부에 접합 한 구조 (2) 내용 이 신기술은 중?약진 지진지역을 고려하여 개발된 기술로서 각형 CFT(Concrete Filled steel Tube) 기둥-보 접합을 위한 내부 다이아프램 형식으로, 상부 플랜지 접합 을 위한 내측형과 관통형을 복합한 십자형 플레이트와 하부 플랜지 접합을 위한 수직 플 레이트로 형성된다. 십자형 플레이트의 강축방향은 콘크리트 충전 강관기둥을 관통하여 외부로 돌출되는 관통부로 형성되고, 약축방향은 콘크리트 충전강관 내측면에 접합되는 내접부로 형성된다. 내부 다이아프램의 중앙부에는 중앙개구부를 형성시키고, 중앙 개구 부에는 슬리브가 설치되도록 구성할 수 있다. 수직플레이트는 강관 내측면에 수직으로 보강 플레이트를 용접하고 이 수직 플레이트에 스터드를 양쪽 면에 용접한 접합 형식이다. 나. 신기술의 원리 및 시공방법 (1) 원리 기둥-보 접합부에서 상대적으로 큰 휨을 받는 인장측(강축)에 대하여는 보 플랜지와 동 일한 폭의 강축 다이아프램을 강관플랜지로부터 관통시켜 보 플랜지와 직접 연결함으로 써 기존 관통 다이아프램 형식에서의 갑작스러운 형상변화로 인한 응력 집중현상이 완화 되도록 하였다. 상대적으로 낮은 휨을 받는 인장측(약축)에 대해서는 내측 다이아프램 형식과 동일하게 기둥내부에 약축 다이아프램을 삽입하되 다이아 프램 폭을 보 플랜지 폭과 동일하게 하 여 다이아프램과 강관면이 변형능력을 갖도록 함으로써 응력집중현상이 완화되도록 하였 다. 관통되는 다이아프램과 내측 다이아프램을 따로 제작하여 십자형으로 용접 접합 하는 방식이 아닌, 복합 십자형을 제작하여 사용함으로서 시공성을 증가시켰으며, 또한 다이아프램이 접합되는 부위에 라운드를 두어서 응력의 흐름이 원활하도록 하였다. 기둥에 연결된 각 보 춤이 달라져 하부 플랜지 접합 부위의 높이 차이가 생기는 경우, 기존의 접합 방식에서는 내부 다이아프램이 여러 겹으로 겹치게 되거나 다이아 프램이 경사지게 된다. 이것은 접합부 시공이 복잡해지고 콘크리트 충전성이 낮아지는 문제점을 발생시킨다. 따라서, 본 신기술에서는 각형 CFT 기둥-보 접합부에 대하여 제작성과 시 공성이 확보되며 연성능력이 잘 발휘되는 하부 플랜지 접합상세로서 수직 플레이트 (Vertical Plate)를 이용한 수직형 접합부를 개발하였다. (2) 시공방법 본 신기술의 목적은 십자형 플레이트를 강관기둥의 다이아프램으로 채용함으로써 접합 부의 형상 변화 없이도 응력이 효과적으로 전달시킬 수 있고 단순한 외관을 가지는 콘크 리트 충전강관 기둥과 보 접합부의 보강구조를 제공하는 것이다. [그림 1]은 본 기술의 실시 예를 도시한 도면으로, 콘크리트 충전강관 기둥에 사방으로 철골보가 접합되는 상 태로서, 콘크리트 충전강관 기둥에 접합되는 철골보의 크기가 서로 다른 경우에 대한 적 용방법이 도시되어 있다. 직교하는 두 축 중 어느 한 방향으로의 스팬이 다른 축방향으 로의 스팬보다 크도록 설계되기 쉬운데, 이에 따라 기둥에 접하는 보의 규격(크기 및 길 이) 또한 달라지며 이때 보의 길이가 긴 쪽이 강축, 짧은 쪽이 약축을 이루게 된다. [그림 1]과 같이 십자형상의 내부 다이아프램이 강축방향으로 콘크리트 충전 강관 기둥 을 관통하여 돌출되도록 관통부를 구성하고 있다. 상대적으로 하중을 많이 받는 강축방 향으로는 콘크리트 충전강관 기둥을 관통하는 관통부가 철골보와 직접 맞닿아 연결되도 록 함으로써 더욱 강력한 보강효과를 발휘하도록 하고, 하중을 적게 받는 약축 방향으로 는 상기 관통부에 비해 구조적 내력은 다소 부족하나 시공이 용이한 내접부를 통하여 보강하도록 함으로써 더욱 간편하게 함과 동시에 구조적으로 합리적인 접합구조가 되도 록 한 것이다.하부 플랜지에 대해서는 기둥 내측면에 수직플레이트 및 양면에 일정 간격 으로 접합되는 스터드 볼트로 구성된 내부 보강판을 접합함으로서, 시공성􀓋충전성을 증 대시킴과 동시에 우리나라와 같은 중?약진 지역에서 요구하는 내력과 소성변형능력도 확 보할 수 있다.</TD></TR></TBODY></TABLE>