이 논문은 샌드위치식 강-콘크리트 복합구조체에서 상하 강판과 격벽으로 구성되는 셀의 형상비가 거동과 성능에 미치는 영향을 다루었다. 이 구조체에서 셀 형상비는 하중전달 메카니즘과 하중분배능력을 변화시킨다. 따라서 셀 형상비에 따라 부재의 응력수준과 하중저항능력이 변화한다. 이 연구에서는 셀 형상비가 이 구조체의 거동과 성능에 미치는 영향을 규명하기 위해, 두 종류의 샌드위치식 복합구조체에 대해 다양한 셀 형상비를 설정하여 비선형 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 셀 형상비에 따른 하중전달 메카니즘과 부채 응력에서의 차이점을 도출하였으며, 이들 차이점을 바탕으로 셀 형상비가 전단성능, 휨성능, 하중저항성능에 미치는 영향을 분석하였고, 파괴모드와 연성에 미치는 영향에 대해서도 간략히 언급하였다. 연구결과, 셀 형상비가 증가함에 따라 하부 강판과 콘크리트의 응력수준이 낮아지는 결과를 나타내었다. 이것은 각 부재의 유효휨강성과 유효전단강성 증가를 나타내며, 따라서 구조체의 하중저항성능도 향상되는 것으로 판단된다. 특히 셀 형상비의 증가에 따른 성능향상에서 전단성능이 휨성능에 비해 더 큰 효과를 나타내며, 이러한 차이는 파괴모드와 연성에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 즉, 셀 형상비가 증가함에 따라 구조물의 거동 및 파괴모드는 점차적으로 전단에서 휨으로 변화하고, 이에 따라 구조물의 연성도 점차적으로 향상될 것으로 판단된다.

This paper describes the effect of span-to-depth ratio, which describes aspect of cell formed with top-bottom and diaphragm steel plate, on capacity in composite steel-concrete structure of sandwich system. The span-to-depth ratio of cell changes load-carrying mechanism and load-distribution capacity of structure. Therefore, stress levels of members and load-resistance capacity of system vary according to span-to-depth ratio. In this study, numerical nonlinear analysis was performed to various span-to-depth ratio for two types composite structure of sandwich system to analyze the influence of span-to-depth ratio on capacity and behavior. The difference of load-carrying mechanism and stress of members results from analysis results, then based on these differences, the effects of span-to-depth ratio on shear capacity, flexural capacity and load-resistance capacity were analyzed. Also, the effects on failure mode and ductility were introduced briefly. As a results of this study, as span-to-depth ratio increases, stress level of bottom steel plate and concrete lower. This implies an increase in effective flexural and shear capacity. Therefore load-resistance capacity of structure improves as span-to-depth ratio increases. Especially, the effect is greater in shear than flexural capacity as span-to-depth ratio increases, this difference between flexural and shear capacity may change failure mode and ductility. Because as span-to-depth ratio increases shear capacity increases more than flexural capacity, we should expect that structural behavior and failure mode gradually change from shear to flexural and ductility of structure gradually improves

• 정연주(한국건설기술연구원 토목연구부) | Jeong, Youn-Ju
• 정광회(한국건설기술연구원 토목연구부) | Jung, Kwang-Hoe
• 김병석(한국건설기술연구원 토목연구부) | Kim, Byung-Suk