Structural Performance and CO2 Reduction Evaluation of the Beam-to-Column Weak Axis Connections for Constructability

Shim, Hyun Ju; Kim, Sang Seup

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2013;13(1):1-10.
Published online February 28, 2013.

시공성을 고려한 H형강 기둥-보 약축 접합부의 구조성능 및 CO2 발생량 평가

심현주, 김상섭

Structural Performance and CO2 Reduction Evaluation of the Beam-to-Column Weak Axis Connections for Constructability

Hyun Ju Shim, Sang Seup Kim

Abstract

This paper presents a new beam-to-column connection suitable for the column`s weak axis. The proposed system is developed to mainly utilize bolts with the number of welds minimized, thereby avoiding difficulties encountered in in-situ welding. In this system, a wide-flange beam is joined to a wide-flange column by bolted splices at the top flange and without a scallop at the web. The structural performance of the proposed connection was verified through tests of eight specimens, taking into account the effects of the geometry and arrangement of the plate. To evaluate the economy, it estimated the requirements of connection materials and $CO_2$ emissions.

Key Words: Beam-to-column Weak axis connection; Advanced constructability; $CO_2$ reduction

요지

강구조 기둥-보 접합부에 있어서 약축접합부의 접합방법으로는 브라켓타입 및 용접비보강 플랜지-볼트웨브(Welded Unreinforced Flange-Bolted Web, WUF-B)형식을 사용하고 있는 것으로 조사되었다. 브라켓타입의 약축접합부는 기둥-보 접합부를 공장에서 제작한 후, 현장에 운반하여 시공하므로 보 이음부가 추가된다. 따라서 보 이음부의 설치비용 및 공사기간이 증가되므로 강구조물의 경쟁력이 저하된다. 본 연구에서는 기존의 표준약축접합부를 개선하여 힘의 흐름이 명확하고, 접합상세가 간결하며, 시공성을 향상시킨 신형상 약축접합부를 제안하였다. 본 연구에서는 제안된 접합상세에 대한 구조성능을 평가하고, 약축접합에 필요한 접합재료의 소요수량 및 $CO_2$배출량을 기준으로 경제성을 정량적으로 평가하였다.

핵심용어: 기둥-보 약축 접합; 시공성 향상; $CO_2$ 저감