원형강관 편심 플랜지 접합부의 인장성능에 관한 연구

초록

본 연구는 원형강관의 플랜지 접합 시 마감재 설치 및 손상 방지를 위해 외부로 노출된 플랜지를 절단하는 편심 접합부의 인장 성능을 평가하는 실험적 연구로, 편심접합부(EFP) 실험체 30개를 제작하여 접합부의 볼트 개수 및 플랜지의 두께 변화(플랜지 두께: 4.0, 4.5, 6.0, 8.0, 9.0 mm, 볼트 개수: 3, 4, 5 개)에 따른 인장거동의 특성을 확인하였다. 또 사전 유한요소 해석을 통해 시뮬레이션 하였으며, 실험 결과 편심접합부의 볼트 개수 및 플랜지 두께가 증가할 경우 일부를 제외한 항복강도 및 최대강도가 증가하는 것으로 나타났다. 플랜지 두께 증가에 따라 연성 능력은 감소하는 것으로 나타났다. 편심접합부(EFP)의 볼트 개수가 5개의 경우 4개인 경우보다 항복강도 및 최대강도가 감소하는 것으로 나타났다. 감소된 원인을 추정해 볼 때 볼트와 볼트 사이 간격(Bolt Pitch)이 좁아 오히려 플레이트의 연성능력이 저하되어 플랜지가 전체 인장접합부 강도에 기여하지 못하고 인장부재 단독으로 최대강도에 도달하여 발생한 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 다양한 이론적, 수치해석적 연구가 이루어져야 하며, 이런 일련의 연구는 원형강관 트러스 구조물의 설치와 외부 마감에 있어 경제적이고 효율적인 가이드라인을 제시할 수 있다.

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