• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.9-18
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• 2014

본 논문은 강-콘크리트 슬립실험으로 결정된 계면 계수값을 휨 하중을 받는 콘크리트 충전강관 합성보 실험의 결과예측에 적용하여 콘크리트 충전강관 합성보의 계면거동과 구속효과를 규명하였다. 원형단면의 콘크리트가 전단면압축을 받도록 하기 위해서 콘크리트 충전강관에 웨브와 플랜지를 추가한 콘크리트 충전강관 합성보를 사용하여 휨 거동실험을 수행하였다. 콘크리트가 전단면 압축을 받는 단부가 개방된 콘크리트 충전합성강관의 경우에는 구속효과에 의해 약 16%의 강도증진효과를 확인하였으며, 단부를 폐쇄하여 구속효과가 커진 콘크리트충전 합성강관의 경우에는 35% 정도의 큰 강도증진효과가 발생하는 것을 확인하였다. 실험과 수치해석을 통해 얻은 이러한 결과는 콘크리트 충전강관을 이용한 교량의 상부 거더나 아치리브에 대한 단면 결정에 적용되는 적용성을 갖는다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.71-79
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• 2001

본 연구는 콘크리트 충전강관을 고층 건축구조물의 기둥부재로의 이용을 위한 연구의 일환으로 필자의 실험결과와 그동안 국내에서 발표된 콘크리트충전 강관 기둥에 관한 연구논문(1991.1~2000.6)의 실험결과 값을 데이터 베이스를 통해 콘크리트 충전으로 인한 내력 상승효과와 세장비에 따른 내력 등을 파악하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 콘크리트 충전 강관 단주의 콘크리트 충전으로 인한 내력 상승효과는 단면형태에 따라 달리 나타나며, 누가강도에 비해 충전각형 강관은 1.102배 충전원형강관은 1.279배의 내력상승효과를 나타냈다. 압축력과 휨을 받는 콘크리트 충전강관의 폭-두께비는 국내의 비충전 강관의 폭-두께비에 비해 충전각형관은 1.3배 충전원형강관은 1.6배 이상 완화할 수 있음을 알 수있었다. 충전 효과를 고려한 중심축 하중을 받는 콘크리트 충전 강관 기둥의 내력식을 제안하였다. 실험데이트를 대표적인 복수강도 곡선인 SSRC 곡선 및 ECCS 곡선과 비교하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제14권6호
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• pp.88-95
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• 2002

최근 국내에 60층을 초과하는 초고층 구조물들이 많이 건설되고 있으며, 콘크리트 품질의 향상 특히 콘크리트의 고강도화에 힘입어 이를 이용한 철근 콘크리트 고층 구조물들이 증가하고 있다. 이에 따라 이들 초고층, 초대형 구조물을 지지할 수 있는 고축력, 고연성의 기둥에 대한 설계 및 시공이 요구되고 있으며, 이에 가장 적합한 구조요소라 할 수 있는 콘크리트 충전 강관기둥(Concrete Filled Steel Tube Columns : CFT Columns)의 설계 및 시공에 관심이 높아지고 있다. 이러한 콘크리트 충전 강관기둥은 콘크리트가 강관에 의해 둘러싸여지기 때문에 축하중 저항 능력이 증가되는 장점과 동일한 단면으로 H형강을 사용한 순수 철골조 H형강 기둥의 강축(strong axis)과 약축(weak axis) 문제해결과 동시에 강성 (stiffness)을 증가시킬 수 있으며, 내화 성능이 향상되고 거푸집 대체 재료로 사용되는 등 여러 가지 장점을 지니고 있다. 한편 충전 강관기둥에 작용하는 축하중은 대부분 콘크리트가 부담하게 되는데 이러한 충전강관 기둥의 장점을 극대화하기 위해서는 보통강도 콘크리트보다는 압축강도 및 탄성계수가 큰 고강도 콘크리트의 사용은 불가피하게 된다.(중략)

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권2호통권35호
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• pp.177-186
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• 1998

콘크리트 충전 강관 기둥은 동일 단면의 비충전 강관 기둥에 비해 압축 내력이 우수하며 충전 콘크리트에 의한 강성의 향상, 국부좌굴 보강 효과에 의한 인성의 향상 등과 같은 구조적으로 우수한 점이 많다. 그러나. 강관과 충전 콘크리트의 상호작용 효과, 응력 분담율, 콘크리트의 파괴 양상 등에 대해서는 불분명한 점들이 많다. 본 연구는 일련의 실험을 통하여 고강도 콘크리트 충전 강관 기둥에 대해 재하 조건에 따른 구조적인 거동 특성에 대해 고찰하였다. 특히, 본 연구에서는 재하조건에 따른 강관과 콘크리트의 응력 분담율, 충전 콘크리트의 파괴 양상등에 대해 조사 하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권3호통권40호
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• pp.311-318
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• 1999

콘크리트충전 강관은 콘크리트와 강관의 합성작용으로 인한 내력의 증가와 우수한 변형능력 등의 많은 장점이 있으나 현장에서 강관에 콘크리트를 타설할 때 충전된 콘크리트의 충전성에 대한 신뢰도가 떨어질 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 공장타설에 의한 콘크리트충전 각형강관기둥의 프리훼브화로 콘크리트의 충전성을 확보하기 위한 목적으로 현장에서의 기둥 이음방식을 용접과 고강도 무수축 모르터를 사용한 접합방법을 사용하여 이에 대한 실험을 하였다. 본 연구는 이러한 시공법을 선택할 경우 콘크리트를 미리 타설한 기둥과 기둥을 접합할 때 그 이음부의 역학적 특성을 파악하여 실제 현장에서 실시하고 있는 방법인 현장 타설방법과 동등한 능력을 발휘할 수 있는 지를 확인하고 그 방법에 대한 영향인자를 파악하고 분석하는 기초적 연구이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권5호
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• pp.353-359
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• 2017

본 연구는 콘크리트 충전 강관을 터널의 강지보재로 활용하기 위한 것으로서, 콘크리트 충전강관 부재가 콘크리트 내에 매립되어 합성부재로 거동하는 경우에 대한 부재의 강도와 거동특성을 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여 두 종류의 강관과 강관 내부를 일반콘크리트와 기포콘크리트로 충전한 경우, 콘크리트 슬래브에 철근으로 보강한 경우를 대상으로 총 6개의 보 시험체를 제작하였으며 정적 휨시험을 수행하였다. 그 결과, 일반콘크리트로 충전한 강관이 기포콘크리트로 충전한 것보다 더 높은 강도를 나타내었다. 그러나 강관 주변을 철근으로 보강한 경우 휨강도는 충전콘크리트의 종류보다 철근량의 영향이 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.471-479
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• 2002

본 논문에서는 고강도콘크리트충전 각형강관장주에 대한 실험결과와 탄소성해석결과를 비교분석했다. 실험체는 모두 고강도콘크리트 충전 각형강관장주로 18개를 제작하였으며, 편심비에 따라 중심 및 편심가력하였다. 본 연구의 주요 파라메타는 단면폭에 대한 유효좌굴 길이의 비($L_K$/D)= 4, 8, 12, 24, 30와 가력편심비(e)=0, k, 3k이다. 본 논문에서 고강도콘크리트 충전 각형강관장주의 내력에 관한 해석 및 실험을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $L_K$/D=12 이하의 고강도콘크리트충전 각형강관단주는 콘크리트 감소계수 $c{\gamma}u=0.85$를 고려한 전소성내역에 도달했으나, $L_K$/D=18 이상의 장주실험체는 콘크리트 감소계수를 고려한 전소성내력에 도달하지 않았다. 실험에 의한 고강도콘크리트충전 각형강관장주의 탄소성거동은 제안된 해석치의 종국내력$N_{ASSUMED}$과 비교적 양호한 접근을 보여주었다. 콘크리트 압축강도의 감소계수 $c{\gamma}u=0.85$를 고려하지 않은 CFT설계기준과 고강도 콘크리트를 충전한 각형강관기둥의 실험결과치는 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.9-17
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• 2015

강-콘크리트 슬립실험으로 결정된 계면 계수값을 휨하중을 받는 콘크리트 충전강관 실험의 결과예측에 적용하여 콘크리트 충전강관의 계면거동과 구속효과를 평가하였다. 이를 위해 ${\phi}100mm$ 및 ${\phi}200mm$의 두 종류 강관 직경을 갖는 콘크리트 충전 강관(CFT)을 제작하여 휨 거동실험을 수행하였으며, 계면거동을 고려하는 유한요소 해석을 수행하여 거동을 예측하였다. 실험 및 해석결과의 분석을 통해 충전 콘크리트에 대한 강관의 구속효과는 강도의 계산에서 고려할 만한 정도의 영향성은 없는 것을 확인하였다. 또한, 강관과 충전콘크리트 간의 계면슬립변위는 하중 재하점 부근에서 가장 크게 발생하고 단부에 가까울수록 감소하며 전단지간 내의 계면에 작용하는 부착력이 단부에서 콘크리트의 압출을 억제함을 유한요소해석 결과를 통해 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.69-74
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• 2007

교량의 교각과 같은 원형기둥구조물의 성능과 강도을 향상시키기 위해 최근 콘크리트 충전강관(CFT: concrete-filled steel tube)의 적용이 점차 증가하고 있다. 이러한 콘크리트 충전강관 구조물의 정확한 소성설계를 위해서는 사용된 재료인 강재 및 콘크리트의 대변형 거동을 구현할 수 있는 소성모델이 필요하다. 본 연구에서는 사용강재의 실험을 통하여 제안된 소성모델을 적용한 탄소성 대변형 해석을 개발하였으며 콘크리트 충전강관 기둥 해석과 실험 결과에 비교하여 그 정도 및 타당성을 검증하였다. 그리고 개발된 프로그램을 이용하여 콘크리트 충전강관 기둥의 초기처짐이 극한장도에 미치는 영향 및 상관관계를 명확히 파악하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.59-65
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• 2008

최근, 교량교각과 같은 기둥구조물의 사용성능을 향상시킴과 동시에 복잡한 도심지 내 효율적 공간활용을 위해 콘크리트 충전강관(CFT: concrete-filled steel tube)의 적용이 점차 증가하고 있다. 이러한 기둥구조물의 정확한 설계를 위해서는 재료 및 기하학적 특성에 따른 콘크리트 충전강관 기둥의 거동에 관한 실험적 연구가 요구된다. 이에 본 연구에서는 압축강도실험을 통하여 외경-두께비 (D/t) 및 강재-콘크리트 단면적비 (As/Ac)에 따른 콘크리트 충전강관 기둥의 극한강도 분포특성에 대해 명확히 파악하였다. 또한 콘크리트 배합강도에 따른 콘크리트 충전강관 기둥의 극한강도 분포특성을 실험을 통하여 명확히 파악하였다. 실험결과의 고찰을 통하여 압축하중을 받는 콘크리트 충전강관 기둥의 극한강도는 콘크리트 강도보다 강과의 단면특성에 주로 의존함을 알 수 있었다.