Behavior of Concrete-Filled Square Tubular Beam-Column under Cyclic Load

반복하중을 받는 콘크리트충전 각형강관 보-기둥의 거동

The purpose of this research is to evaluate the capacity of strength and plastic deformation of those members, and provide experimental data on the seismic behavior of these members as a basis for developing guidelines for designing seismically resistant concrete-filled steel tubular columns. Eighteen cantilever-type specimens were tested under constant axial load and cyclically lateral load as models of bottom columns in high-rise building. The parameters studied in the test program included, are width-thickness ratio of steel tube, slenderness ratio (Lo/D) and axial force ratio. From the test results, the effects of parameters on the strength, the deformation capacity, energy absorption capacity are discussed. The specimen flexural capacity under combined axial and lateral loading was found to be almost accurately predicted by criteria AIJ and AISC-LRFD providing conservative results. Therefore KSSC for encased composite column can be applied to the concrete filled column if composite section and elastic modulus are modified according to AIJ and AISC-LRFD. Finally, the proposed flexural capacity considering confinement effects is a food agreement on the tests results.

본 연구는 콘크리트충전 각형강관(CFT) 기둥의 강도와 변형능력의 평가 및 내진성능에 대한 기초 자료의 제시를 목적으로 한다. 실험체는 초고층 건물의 최하단기둥의 응력분포를 가정하여 켄틸레버형 기둥으로 하고, 총 18개의 실험체가 일정 축력과 반복 횡하중 하에서 실험되었다. 본 실험에 적용된 주요변수는 강관의 폭/두께 비, 세장비 (LO/D), 그리고 축력비이다. 각 변수가 기둥의 강도, 변형능력, 그리고 에너지 흡수능력에 미치는 영향이 기술되었고, 각국 규준식과 실험결과를 비교하였다. 분석결과, 피복형 한국강구조학회 규준은 합성 단면적과 탄성계수를 AIJ와 AISC-LRFD 수준으로 수정한다면, 충전형에도 적용가능 할 것으로 판단된다. 마지막으로, 구속효과를 고려하여 단면의 소성해석을 통하여 구한 B. Kato의 CFT 기둥의 휨내력 제안식은 실험결과와 좋은 대응을 나타내고 있다.