건축물의 대공간 및 고층화에 대한 요구가 증가함에 따라 부분매입형합성보의 연구가 진행되고 있다. 부분매입형합성보는 휨 성능을 증대시키기 위해 내부에 철근을 보강하여 시공한다. 이는 철근의 부식으로 구조물의 내력 저하를 유발한다. 이를 보완하고자 내 부식성이 우수하고 고강도인 CFRP 보강근에 대한 연구가 진행 중이다. 하지만 CFRP 보강근은 임계온도가 250℃로 낮기 때문에 적절 한 내화피복과 철근량이 필요하다. 따라서 하부철근의 종류와 SFRM 두께를 변수로 표준화재에 노출된 부분매입형합성보의 열전달 해 석을 수행하였고 화재에 의한 저감계수를 고려하여 휨내력을 산정하였다. 또한, 열전달해석과 동일한 사이즈의 실험체를 통해 비재하 수평가열로 실험을 진행하여 열전달 해석 결과와 비교 분석하였다. 해석 결과 SFRM 30 mm 적용 시 1시간의 내화성능을 확보할 수 있다. 또한, 화재 시 하중 조합에 의한 내화성능 평가 시, 무피복임에도 2시간의 내화성능을 가지는 것으로 평가되었다.

The demand for the structural system of reduction of story height increases because buildings are getting higher. The existing structural systems are not efficiency. Thus, it is hard to reduce the story height and existing methods cannot secure economics as expected. This study aims at developing the partially concrete-filled new type composite beam, which can efficiently resist against the end negative moment and central positive moment, also reduce deflection of beams. Through case studies on loading of concentrated load and uniformly distributed load to fixed beam, we could find the most efficient ratio of moment of inertia and the ratio (end beam length to span). The gap space between middle and end beam can be used as facilities installation, consequently the suggested Omega beam system is expected to get the effect of reduction in story height as well as reduction of quantity.

The demand for the structural system of reduction in story height increases because buildings are getting higher. The existing method of construction is not efficiency. Thus, it is hard to reduce the story height and this method cannot secure economics as expected. This study aims at developing the partially concrete-filled new type composite beam, which can efficiently resist against the negative moment and positive moment, for the reduction of deflection. Through case studies on loading of concentrated load and uniformly distributed load to fixed beam, we could find the most efficient ratio of moment of inertia. Consequently the gap space between middle and end beam can be used as facilities installation, moreover the suggested Omega beam system is expected to get the effect of reduction in story height as well as reduction of quantity.

이 논문은 콘크리트의 크리프와 건조수축 현상을 고려한 강재와 콘크리트의 부분 합성보의 거동의 해석을 위한 모델을 제안하고 있다. 부분합성 거동은 선형 부분전단 연결이론을 토대로 합성보를 일정한 수의 요소로 분할한 후 각 절점에서 평형조건과 적합조건을 기초로하여 구성 방정식을 구성하고 경계조건과 각 요소에 대한 구성 방정식을 순차적으로 적용하는 방법으로 해석모델이 구성되었다. 또한 콘크리트의 시간에 따른 현상인 크리프와 건조수축의 영향도 고려되었다. 제안된 해석모델은 다경간 연속 합성보의 슬립거동을 효과적으로 나타낼 수 있다. 제안된 해석 모델의 검증을 위해 기존 연구의 결과와 비교되었으며, 여러 조건에 대한 합성보의 해석을 통해 제안된 모델의 적용성을 입증하였다.

The composite beam is efficient and easy to construction. But shear connector is needed for the composite action. This research developed SPC beam in order to reduce the shear connector with utilization of mechanical bonded force by the cross sectional shape. The flexural behavior of SPC beam was evaluated through two point loading test.