Modified Effective Beam Width for Flat-Plate Systems Having Edge Beam under Lateral loads

Abstract

본 연구의 목적은 수평하중 하의 테두리보가 있는 플랫 플레이트 시스템의 해석방법을 제안 하는 것이다. 플랫 플레이트 시스템은 보 없이 기둥이 직접 지지하는 구조로 정의되지만 일반적으로 설계에서는 테두리보를 설치하여 사용하고 있다. 수평하중 하의 플랫 플레이트를 해석 할 수 있는 방법으로는 ACI 318(2005)에서 유한요소법, 유효보폭법, 등가골조법을 제시하고 있다. 그 중 유효보폭법은 슬래브를 보요소로 치환함으로써 실용적인 해석이 가능하도록 하는 해석방법이다. 유효보폭법에서의 보 요소는 슬래브와 같은 두께와 실제 슬래브에 대하여 어떠한 비율로 정의되는 유효보폭으로 정의된다. 그러나 유효보폭법에 관한 연구는 기하학적 변수에 대한 연구나 강성 감소 계수에 관한 연구가 일반적이고 테두리보를 고려해 줄 수 있는 유효보폭모델에 관한 연구는 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 테두리보가 없는 플랫 플레이트 시스템의 횡강성보다 테두리보가 있는 플랫 플레이트 시스템의 횡강성이 더 큰 강성을 확보하는 것을 검증하였다. 따라서 테두리보의 영향을 고려할 수 있는 플랫 플레이트 시스템의 해석 방법이 제시되어야 할 필요가 있다고 판단된다. 본 연구에서는 수평하중에 대한 테두리보가 있는 플랫 플레이트의 유효보폭모델을 제안하였다. 제안된 모델의 검증을 위하여 제안된 유효보폭모델의 결과값을 유한요소해석의 결과값과 비교하였다. 또한 제안된 유효보폭모델의 결과값과 기존에 수행된 실험의 결과와 비교하였다.; Flat plate systems are simple structural systems composed of slabs and columns without beams. However, the systems generally incorporate with edge beams at exterior connection in actual design. Effective beam width method (EBWM) has been widely used for predicting lateral drifts and slab moments in flat plate systems under lateral loads. In the EBWM, the flat plate slab is modeled as an effective beam having the same depth as the slab and an effective beam width (effective width coefficient slab width). However, few established effective width coefficients were considered effects of edge beams for flat plate systems. This study shows that, in the case of flat plate system with edge beams at exterior connections, the lateral stiffness is considerably larger than without edge beams. Also, this study shows that effects of edge beams should be reflected in the lateral load analysis. Therefore, this study proposes improved effective width coefficients considered the effects of edge beams for the flat plate system under lateral loads. To verify the accuracy of proposed effective width coefficients, this study compared results obtained from the EBWM using the proposed coefficients with those obtained from FEM for flat plate systems with edge beams. Also, the lateral stiffness obtained from the EBWM using the proposed coefficients is compared with experimental results of former research. This thesis is composed of six sections. Chapter 1 introduces the research background and the procedures of this study. Chapter 2 introduces the former studies of the effective beam width method and the stiffness reduction factor. Chapter 3 shows the effects of the edge beams on the lateral stiffness. Chapte 4 proposes the improved effective width coefficients which are considered the edge beams. Chapter 5 shows the verification of the proposed effective width coefficients. Finally chapter 6 shows conclusions and recommendations drawn from this research.