압축하중을 받는 파형강판 콘크리트 합성부재의 압축거동에 관한 실험적 분석

An Experimental Verification on the Compressive Behavior of Corrugated Steel Plates and Concrete Composite Section

본 연구는 수로 또는 지중구조물로 활용되고 있는 대골형 파형강판과 콘크리트 합성단면의 압축거동에 대한 실험적 연구이다. 대골형 파형강판은 휨과 압축하중에 효과적으로 저항하는데 적합한 단면형태를 갖고 있으며, 압축실험결과 대골형 파형강판 합성단면의 강재를 GR40에서 SS590으로 바꿨을 때 축강도가 17% 정도 향상되는 것으로 나타났다. 또한 강판의 두께가 증가함에 따라 부재의 파괴형태가 강판 지압에서 볼트의 전단파괴로 바뀌었으며, 콘크리트 압축강도가 높아질수록 합성단면 시험체의 강도가 증가하였다. 콘크리트와 파형강판 합성단면의 설계축하중은 철근의 축력과 강판 이음부 강도의 합으로 표현할 수 있으며, 합성단면에서 콘크리트의 역할은 강판 연결부 파괴전까지 철근과 강판의 합성거동이 충분히 이루어지도록 하는 것이며, 철근의 좌굴을 억제하고 파괴시 연성적인 파괴를 유도하는 것이다.

This study is dealt with the experimental axial strength of deep corrugated steel plate and concrete composite section which is used as storm sewers and other buried applications. The deep corrugated plated structure should be sufficient to ensure safety for flexural and compressive loading. From the result of axial test on deep corrugated plates composite members using GR40 and SS590, axial capacity was increased about 17% by SS590 steel. The failure pattern of composite section was changed from plate bearing to bolt shearing as the thickness of steel plate increased and also higher compressive strength of concrete was lead to the higher failure loads of specimens. The design failure loads of composite section with reinforced concrete and corrugate steel plate can be calculated with the sum of the contribution of axial force by steel reinforcing bar and the seam strength of corrugate steel plate. The role of concrete in the composite section was to retain the perfect composite state so that the reinforcing steel and the steel plate was represented the same deformation up to failure of lap joint, to control the buckling of the reinforcing bars, and to change to the ductile failure.