According to the Korean Building Code (KBC), the validity of the application of 800MPa grade steel(HSA800) to composite column should be verified by experimental or analytical method. Thus, stub column tests for encased and filled composite members with HSA800 steel were conducted, and axial strength and the validity of design compressive strength equations in KBC were evaluated. The test results show that the equation of the compressive strength of encased composite column member in KBC should be modified in order to use HSA800 steel without any reduction of specified minimum yield strength. For this purpose, it is suggested that the interval of hoop should be narrowed and the effective concrete area should be used. The equation of the compressive strength of filled composite column member in KBC is applicable to filled composite column with HSA800 steel without any modification.
Kim, Chang-Su;Park, Hong Gun;Lee, Ho Jun;Choi, In Rak
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.25
no.2
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pp.209-222
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2013
Eccentric axial loading test was performed for concrete-encased columns using 800MPa steel and 100MPa concrete. To maximize the contribution of the high-strength steel, L-shaped steel sections were placed at four corners, and connected to each other by lattices, links, or battens. Compared to a H-section of the same area, the moment-arm and strain of the L-sections are increased. Also, the corner L-sections provide good lateral confinement to concrete core. The test results showed that the peak strength and effective flexural stiffness of the L-section columns were increased by more than 1.4 times those of the H-section column.
Min Jin;Jung In-Keun;Shim Chang-Su;Chung Young-Soo
Journal of the Korea Concrete Institute
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v.17
no.3
s.87
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pp.393-400
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2005
Steel encased composite columns have been used for buildings and piers of bridges. Since the column section for the pier is relatively larger than that of building columns, economical steel ratio needs to be investigated for the required performance. Composite action between concrete and embedded steel sections can be obtained by bond and friction. However, the behavior of the column depends on the load introduction mechanism. Compression can be applied to concrete section, steel section and composite section. In this paper, experiments on shear strength of the steel encased composite column were performed to study the effect of confinement by transverse reinforcements, mechanical interlock by holes, and shear connectors. Bond strength obtained from the tests showed considerably higher value than the design value. Confinement, mechanical interlock and stud connectors Increased the shear strength and these values can be used effectively to obtain composite action of Steel Reinforced Concrete(SRC) columns.
The objective of this study is to investigate the influence that how does contact surface between concrete and steel influence the steel encased composite column by push-out test. Also nominal bond stress indicated by design standard such as Eurocode 4 is underestimated in small scale steel encased composite column. The other objective of this study is to investigate how does the number and space of shear connector influence the H-shaped steel encased composite column. The shear behavior of shear connectors is investigated by push-out test.
Kim, Chang-Soo;Park, Hong-Gun;Choi, In-Rak;Chung, Kyung-Soo;Kim, Jin-Ho
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.22
no.5
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pp.497-509
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2010
Five concrete-encased steel columns using high-strength steel($f_{ys}$=801MPa) and high-strength concrete($f_{ck}$=97.7MPa) were tested to investigate the eccentric axial load-displacement relationship. Test parameters included the type, yield strength, and spacing of lateral reinforcement, and also the eccentricity of axial load. To analyze the behavior of the column specimens, the nonlinear sectional analysis using strain-compatibility and confinement effect was performed. To examine the applicability of existing design codes for the composite sections using high-strength materials, the test results were also compared with the predictions by the nonlinear analysis and the design codes. The confinement effect of lateral reinforcement increased the ductility of concrete, and the moment capacity of the column specimens increased with the ductility of concrete. The prediction by the nonlinear analysis gave good agreement with the test results. On the other hand, the ACI 318 neglecting lateral confinement effect underestimated the strength of the column specimens, and the Eurocode 4 using complete plastic capacity of steel section overestimated.
This paper aims to evaluate the yield stress of SM570TMC concrete-filed H-shape steel columns subjected to axial force. These columns were evaluated and compared using quasi-static tests. The displacements and the axial loads column specimens were measured during the tests, and test results showed that the yield stress of concrete-filed H-shape steel columns subjected to axial load could be predicted using the previously proposed yield stress of steel columns.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2011.04a
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pp.706-709
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2011
최근 환경오염 문제에 대한 관심이 고조되며 건설분야를 비롯한 각 산업분야에서는 $CO_2$저감 대책에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 건설분야에서의 기존 연구는 대부분 시공 후 사용 및 유지관리 단계에 집중되어 있으며, 설계단계에서 구조재료 및 비구조 재료의 적절한 사용에 관련한 연구는 초기단계이다. 그러므로 본 연구에서는 초고층건물 구조설계에서 사용되는 매입형 합성기둥 부재의 구조비용과 $CO_2$발생량을 동시에 최소화할 수 있는 다목적 최적설계기법을 제안하였다. 알고리즘의 검증을 위해 35층 건물의 기둥 설계에 적용하였으며, 적용결과 초기설계안보다 경제적이며 친환경적인 최적 설계안을 제시할 수 있음을 확인하였다.
Jung In Keun;Min Jin;Shim Chang Su;Chung Young Soo
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2004.11a
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pp.485-488
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2004
Steel encased composite columns have been used for buildings and piers of bridges. Since column section for pier is relatively larger than that of building columns, economical steel ratio need to be investigated for the required performance. Composite action between concrete and embedded steel sections can be obtained by bonding and friction. However, the behavior. of the column depends on the load introduction mechanism. Compression can be applied to concrete section, steel section and composite section. In this paper, experiments on shear strength of the steel encased composite column were performed to study the effect of confinement by transverse reinforcements, mechanical interlock by holes, and shear connectors. Shear strength obtained from the tests showed considerably higher than the design value. Confinement, mechanical interlock and stud connectors increased the shear strength and these values can be used effectively to obtain composite action of SRC columns.
Choi, Se Woon;Jeon, Ji Hye;Lee, Hwanyoung;Kim, Yousok;Park, Hyo Seon
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.26
no.5
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pp.335-342
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2013
Since the seriousness of environmental pollution came to the fore recently, various efforts have been made globally for the reduction of the environmental load. In particular, in the field of construction, an industry responsible for a considerable amount of pollution, studies have been actively conducted to reduce $CO_2$ emissions and energy consumption. However, most conventional research about pollution as it relates to construction is focused on the maintenance stages where $CO_2$ emissions are the greatest. Research related to the design stage is in its infancy, as it has only been conducted thus far on steel buildings and RC buildings. In fact, in order to achieve environmentally friendly construction considering the Life Cycle Assessment(LCA), the building design should be derived to reduce the $CO_2$ emissions from the early building design stage, and structural engineers should be able to suggest a design plan considering its environmental friendliness. In this study, optimal structural design method for steel reinforced concrete(SRC) columns considering $CO_2$ emissions is presented. The trends of $CO_2$ emissions in SRC columns according to the variations of steel shapes, concrete strengths and loads are investigated.
Prefabrication technologies are making bridge construction safer and less disruptive to the environment and traveling public, making bridge designs more constructible and, improving the quality and durability by shifting site work to a more controllable environment. Modular bridge substructures with concrete-filled steel tube (CFT) piers and composite pier caps were suggested to realize accelerated bridge construction. The precast segmental pier cap consists of a composite pier table and precast prestressed segments on the table. The pier table has embedded steel section to mitigate stress concentration at the connection by small tubes. Each bridge pier has four or six CFT columns which connect to the pier cap. Shear strength of the pier cap was obtained by extending vertical reinforcing bars from the table to the precast segment. Transverse prestressing was introduced to control tensile stresses by service loadings. Structural performance of the proposed modular system was evaluated by static tests. Design requirements of the composite pier cap were satisfied by continuous reinforcing bars and prestressing tendons. Standardized modular substructures can be effectively utilized for the fast replacement or construction of bridges.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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