목재 콘크리트 합성보

본문내용

최대전단강도에 도달하기 전에 목재의 파괴발생
--> 파괴전 합성보의 거동은 선형거동을 보여준다.
(1) 부분합성거동
전단연결재는 최대전단강도를 발휘하는 것으로 가정(rigid plastic behavior)
The resulting tensile stress in the timber cross section
The resulting bending stress in the timber cross section is
The distance from the bottom to the position of the neutral axis in the timber cross section is
The concrete compressive stress in the outermost fiber
The load-bearing capacity of a timber concrete composite beam with a partial shear connection is finally calculated as:
(2) 완전합성거동
The height of the compressive zone in the concrete slab is calculated using the following equation:
중립축이 콘크리트 슬래브내에 있다고 가정했을때
-->
위의 식으로부터 중립축이 슬래브내에 있지 않으면,
-->
Linear Approximation
완전합성 거동과 비합성 거동은 부분합성거동의 상 하한선이 된다. 따라서 해석의 단순화를 위해 부분합성률에 비례해서 완전합성 저항모멘트와 비합성 저항 모멘트를 선형으로 보간하여 부분합성보의 모멘트 저항을 산정한다.
앞에서 제시된 부분합성보에 대한 저항모멘트의 정확한 산정값과 위의 선형보간법에 의한 결과의 차이를 여러 변수(목재와 콘크리트의 탄성계수, 목재의 휨강도, 목재단면의 높이)들에 대해서 비교한 결과 최대 5%이하의 차이를 보였다.
따라서 부분합성 목재-콘크리트 합성보의 내하력을 산정하는데 선형보간법이 매우 유용할것으로 판단된다.
Comparison with Laboratory Tests
실험 I
grooved connections and glued steel dowels (G+S)
푸쉬아웃 테스트 : 변수-목재보의 폭(b)
결과 : 사용하중하에서의 매우 높은 전단강성과 파괴하중하에서의 큰 소성변형
전단연결재의 연성파괴는 groove 근처 목재의 국부압축과 glued steel dowel의 소성변형으로 인해 발생하였다.
실험 II
grooved connections and glued steel dowels (G+S)
4점 재하 단순보 휨실험
전단연결재의 연성거동으로 인한 합성보의 비선형 거동 확인 (중앙 처짐과 전단연결재의 슬립 측정)
실험 III
서로 다른 연결형식을 이용한 푸쉬아웃 실험 및 합성보 실험
- 전단연결재의 screws(SCH) arranged at 45도 and 등간격 배치
- nail plates(NAG)
- steel dowel and concrete notches (N+S)

키워드

목재,   콘크리트,   합성보,   합성,   슬립,   전단연결재,   못