정현파형 주름웨브 보를 적용한 합성보의 휨거동 및 설계

Abstract

이 연구에서는 정현파형 주름웨브 보를 적용한 합성보(이하 파형웨브 합성보)에 대해 파형웨브의 면외방향 저항성능과 아코디언 효과를 고려한 설계 가이드를 제시하였다. 파형웨브 합성보의 합성률을 변수로 한 실물대 실험결과에서 파형웨브의 전단좌굴이 관측되지 않았으며, 우수한 휨강도와 연성능력을 발현하였다. 따라서, EC3 Part 1-5 Annex D에 따른 파형웨브 보의 전단성능이 보장된다면 파형웨브 합성보 휨강도 산정 시 웨브를 제외하는 소성응력분포법의 적용이 가능함을 확인하였다. 또한, 웨브를 제외한 비균열단면강성으로 산정한 유효휨강성의 이론해는 실험체의 휨강성을 잘 예측하였으며, 파형웨브의 기여를 제외한 변형률적합법 해석은 변형률 및 중립축 예측에서 실험결과와 잘 부합하는 것으로 나타났다.

This study presents a design guide for composite beams with sinusoidally corrugated web considering the out-ofplane resistance and accordion effect. In the full-scale experimental results with the composite ratio of the corrugated web composite beam as a variable, shear buckling of the corrugated web was not observed, and excellent flexural strength and ductility were expressed. Therefore, it was confirmed that the plastic stress distribution method that excludes the web can be applied to calculate the flexural strength of the corrugated web composite beam if the shear performance of the corrugated web beam according to EC3 Part 1-5 Annex D is guaranteed. In addition, the theoretical solution of the effective flexural stiffness calculated by the non-cracked cross-sectional stiffness excluding the web predicted the that of the perimental specimens well, and the strain-compatibility analysis excluding the contribution of the corrugated web was found to be in good agreement with the experimental results in strain and neutral axis prediction.