모듈형 FRP DSCT 기둥 휨성능 실험평가 KCI

Title
모듈형 FRP DSCT 기둥 휨성능 실험평가
Alternative Title
Experimental Bending Strength Evaluation of Modular FRP DSCT Column
Author(s)
홍혜민; 김성원; 윤길림; 오명학; 한택희
KIOST Author(s)
Kim, Sungwon(김성원)Yoon, Gil Lim(윤길림)Oh, Myounghak(오명학)Han, Taek Hee(한택희)
Publication Year
2018-12
Abstract
In this study, a modular FRP DSCT(Modular Fiber-Reinforced Polymer Double-Skinned Composite Tubular) column was suggested, and bending performance was experimentally evaluated. Two specimens were designed, a monotype and a modular type, and quasi-static tests were conducted to investigate the bending strength of the modular type in order to compare its strength with the monotype. To calculate the number of bolts needed and the bolt diameter for the modular type, the maximum stress result acting on the FRP tube from nonlinear analysis was applied. The test was carried out by increasing the drift ratio, and as a result of the test, the moment, lateral load, displacement, and dissipation energy were calculated. The test results showed that there was no significant difference in maximum displacement between the monotype and the modular type, but the modular type showed a strength approximately 30% lower than that of the monotype. For the displacement ductility and the energy ductility, it resulted in values 1.4% and 3.5% higher than those of the monotype, respectively. Therefore, it is necessary to develop an enhanced connector or to consider a reduction factor in designing a modular DSCT column.

본 연구에서는 모듈형 FRP DSCT (Modular Fiber Reinforced Polymer Double-Skinned Composite Tubular) 기둥을 제안하고 휨거동 실험을 실시하였다. 2 종류의 시험체에 대해 준정적 실험을 수행하여 휨성능을 비교 평가하였으며, 각 시험체는 일체형 FRP DSCT 기둥과 모듈형 FRP DSCT 기둥이다. 모듈형 시험체의 연결부는 비선형해석을 통하여 내외부 FRP 관에 작용하는 최대 응력에 대해 연결 볼트의 직경과 개수를 산정하였다. 실험은 변위에 따른 Drift ratio를 증가시키는 변위제어 방법으로 진행되었으며, 모멘트, 횡하중, 변위, 소산에너지, 연성도 등이 계산되었다. 실험 결과, 일체형과 모듈형 시험체의 최종 파괴변위는 큰 차이가 없었지만, 강도 측면에서 모듈형이 일체형 대비 약 30% 작게 나타났으며, 모듈형 시험체 변위 연성도는 일체형 보다 1.4% 높으나 유사한 수준으로 판단된다. 모듈형 시험체는 최종 파괴 시까지 일체형 시험체 대비 약 30% 적게 소산하였으며, 에너지 연성도는 일체형 시험체 대비 3.5% 높은 값을 나타났다. 모듈형 시험체의 경우, 일체형 시험체보다 연성도 측면에서 유리한 것으로 나타났으나 의미 있는 차이는 아닌 것으로 판단되었다. 향후 모듈형 FRP DSCT 풍력타워의 적용을 위해서는 연결부 성능의 보완이 필요할 것으로 판단된다.
ISSN
1738-2424
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/788
Bibliographic Citation
한국방재학회논문집, v.18, no.7, pp.323 - 332, 2018
Publisher
한국방재학회
Keywords
Column; Modular; Composite Material; FRP; DSCT; 기둥; 모듈; 복합재료; DSCT; FRP
Type
Article
Language
Korean
Publisher
한국방재학회
Related Researcher
Research Interests

marine geotechnics,Dredging & Soft Ground,Offshore Wind Foundations,해양지반공학,준설 및 연약지반,해상풍력기초 및 신뢰성설계

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