웨브를 볼트 접합한 보 플랜지 절취형 접합부의 회전성능평가

Abstract

본 연구는 IMF 시스템에서 적용 가능한 웨브를 볼트 접합한 보 플랜지 절취형 접합부의 회전능력 평가에 대하여 기술하였다. 1994년 노스리지 지진의 발생으로 기존의 우수한 연성거동의 횡력저항시스템으로 알려진 철골모멘트골조의 접합부에서 취성 파단이 발생하였다. 이에 수많은 실험 및 해석적 연구를 통해 기둥면이 아닌 보 내부에 소성힌지가 발생하도록 하는 새로운 접합부 상세인 RBS 모멘트 접합부가 제안되었다. FEMA-350 에서는 RBS 모멘트 접합부를 SMF 시스템에서의 인증접합부로 인정하였지만, 총 회전각 0.04 rad에 도달하기 전에 보 플랜지에서의 파단이 발생(Engelhardt et atl.)한 실험결과 및 0.04 rad의 도달 전에 파단이 발생(Lee et al.)했던 자료를 반영하여 AISC-358에서 RBS-B 접합부를 IMF시스템에서의 인증접합부로 승인하였다. 하지만 IMF 시스템에서 요구하는 총 회전각 0.02 rad에 도달하기 전인 0.018 rad에서 파단이 발생한 RBS-B 접합부의 Lee et al.의 실험결과와 같이 RBS-B 접합부에서 취성파단이 발생할 경우 IMF 시스템에서 요구하는 회전 능력을 보유하고 있는지에 대한 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 RBS-B 모멘트 접합부가 IMF 시스템에서의 사용 가능성에 대하여 평가하기 위해 RBS-B 접합부의 취성파단을 고려하여 접합부의 소성회전 능력을 분석하였다. 이를 위해 기존의 RBS-B 접합부 실험 결과 중 접합부에서 파단이 발생한 여부에 따라 접합부의 총 회전각을 분류하여 비교 분석하였다. 이 후 각각의 경우에서 IMF 시스템의 접합부로서 적용 가능성을 평가하여 총 회전 능력이 0.02 rad을 만족하기 위한 RBS-B 접합부의 설계 식을 제안하였다.