Main topics in this study is a new structural detail for connection between H-Steel or SRC column and flat plate slab. We carried out to evaluate the punching shear performance of H-steel or SRC column + RC slab system for vertical load and lateral load. From the test results structural characteristics - yield moment, yield rotation, maximum moment, deformation capabilities ect. - are obtained and evaluated. In this paper as a shear reinforcement for supporting region of plate closed stirrup type and shear band are used, and their test results are compared.

An experimental study was carried out to evaluate the punching shear performance of H-steel column + RC slab system for vertical load. Three specimens were constructed for interior column-slab system. All specimens were the same configuration and material properties except for columns such as RC column+flat plate slab and H-Steel column+flat plate slab. From the test results structural characteristics (maximum proof stress, maximum displacement, deformation capabilities and so on) are obtained and evaluated.

The flat plate slab system have many good features, which are design flexibilities, saving of story-height and economy of construction etc. But the study of flat plate slab system for H-steel column have been rare both at home and abroad. Recently high-rise residential and commercial buildings have been constructed in urban areas in Korea. The suggested dowel connection system is more likely to adoptable because it remarkably contribute to save inter story height and also to have many advantages compared with conventional steel works such as H-Steel frame + Deck plate slab system. This study aims at developing design method and program for connection between H-Steel column and flat plate slab system, which contribute to save significantly inter-story height.

The conventional RC flat plate slab system have many good features, which are design flexibilities, saving of story-height and economy of construction etc. But the study of flat plate slab system for H-steel or SRC column have been rare both at home and abroad. Main topics in this study is a new structural detail for connection between H-Steel or SRC column and flat plate slab. The test for lateral performance of connection between H-Steel or SRC column and flat plate slab was carried out. From the test results structural characteristics - yield moment, yield rotation, maximum moment, deformation capabilities and so on - are obtained and evaluated.

본 연구에서는 슬래브 하부철근이 포스트 텐션(PT) 플랫 플레이트 골조의 내진성능에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위하여 슬래브-기둥 접합부에 슬래브 하부철근이 있는 경우와 없는 경우의3층, 9층 골조를 중력하중만 고려하여 설계하였다. 본 연구에서는 대상 건물을 비선형 정적 푸쉬오버 해석하여 기둥을 관통하는 슬래브 하부철근 유무에 따른 전체 구조시스템 거동을 평가하였다. 본 연구에서 사용한 접합부 모델은 뚫림 전단과 파괴메커니즘을 예측할 수 있도록 본 연구자들에 의하여 기존 연구에서 제안된 것이다. 본 연구 결과에 따르면 슬래브 하부철근은 PT 플랫 플레이트 골조의 내진성능에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 슬래브 하부 철근이 있는 PT 플랫 플레이트 골조는 슬래브 하부철근이 없는 골조에 비하여 최대 강도와 변형 능력이 크게 향상되었다.

플랫 플레이트 시스템은 기둥 주위의 국부적인 응력집중 현상으로 인한 뚫림전단 파괴에 대해 취약하다. 이를 보강하기위하여 전단보강재로 철근 스터럽을 사용하지만 부재에 높은 전단력이 작용할 경우, 배근이 조밀해지고 자중이 증가하고, 골재가 고르게 배치되지 않아 구조물의 성능저하를 유발한다. 철근과 달리 FRP는 높은 내부식성과 경량 등의 장점을 가지고 있어 철근 스터럽의 대체재로서 선택하였다. 전단보강재를 GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) 판의 형태로 제작하고 플랫 플레이트 슬래브에 매립하였다. 본 연구에서는 무 보강, 스터럽, GFRP 판으로 보강된 3개의 시험체를 제작하였으며 GFRP 판으로 보강된 플랫 플레이트 슬래브의 역학적 거동 파악 및 전단내력을 평가하는데 목적을 두었다.

오늘날 층고 절감과 다양한 평면을 위해 플렛 플레이트 구조시스템의 사용이 증가하고 있다. 최근의 건물의 고층화와 층고제약 등으로 커플링보의 춤은 줄어들고, 요구 성능은 오히려 높아지고 있어서, 일반 형태로는 요구 성능을 만족시키기 어려운 실정이다. 따라서 커플링보의 슬래브 강성을 고려한 연구가 관심을 갖게 되었고 지속적인 연구성과가 나오고 있다. 하지만 기둥과 보의 강성에 의해 저항하는 라멘구조에서의 커플링보와 슬래브의 두께 및 유효폭에 맞춰 연구를 하였다. 따라서 슬래브 부분에서는 작은 변형에 의해 크랙이 발생하게 되고 이 원인으로 슬래브 강성 효과는 초기에 없어지는 것으로 나타났다. 하지만 검토 결과, 플렛플레이트 구조물에서의 커플링보에 대한 슬래브 강성비는 일반 라멘구조물과는 명확히 차이가 있다. 또한 코어 가장자리에 놓이는 커플링보는 일반적으로 모멘트 접합이 아닌 핀 접합으로 설계를 하게 되지만 슬래브 강성을 고려하여 구조적 거동을 명확히 분석하는 것이 필요한 것으로 판단된다. 따라서 이 연구에서는 플렛 플레이트 구조물의 슬래브 강성을 고려한 코어 가장자리에 놓인 RC, SRC 커플링보의 거동 및 구조 성능을 규명하고자 하였다.

연구는 플랫 플레이트 구조에서 직사각형 외부기둥-슬래브 접합부의 뚫림전단강도에 관한 실험결과에 관하여 다룬다. 직사각형 기둥의 형상비 증가에 따른 뚫림전단거동을 평가하기 위해 위험단면의 길이를 일정한 값이 되도록 기둥 단면크기를 산정하고 총 8개의 실험체를 계획하였다. 두 수준의 콘크리트 압축강도(f'c=24, 40MPa)에 대하여 기둥단면의 형상비(βc=C1

플랫 플레이트 구조에서 고강도 콘크리트를 사용함에 따라서 접합부의 전단강도와 같은 구조성능을 향상 시켜서 플랫 플레이트 구조의 단점을 보완하여 장점을 극대화시킬 수 있다고 판단된다. 이에 본 논문에서는 70MPa급 고강도 콘크리트를 사용한 플랫 플레이트 구조의 기둥․슬래브 접합부 실험체를 제작한 후에 수직하중과 수평하중의 조합하중을 가력하여 플랫 플레이트 구조의 기둥․슬래브 접합부에 대한 전단강도를 비롯한 주요한 구조성능을 평가하고자 한다. 본 연구에서의 실험변수는 슬래브의 철근비와 슬래브에 작용하는 수직하중의 비율로 하였다.