• 제목/요약/키워드: 콘크리트 충전 강관 기둥

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충전각형강관기둥에서 콘크리트와 강관의 부착응력에 관한 해석적 연구 (An Analytic Study on the Bond Stress between Concrete and Steel Tube in CFT Rectangular Column)

  • 박성무;강주원;김원호;이형석
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.53-60
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    • 2002
  • An analytic study on the bond stress between steel tube and concrete in concrete filled steel(CFT) rectangular column is presented in this paper. Recently buildings need members which are enhanced durability and ductility. Concrete filled rectangular column system is proposed as alternative plan. In this paper, ABAQUS/Standard Version 5.8 which is identified as usefulness for finite element analysis and has various element library is used. The variables in this study are the location and type of shear-connector. The modeling on contact problem practiced by Contact Pair and Contact Pressure method. In the step of physical bond, it is practiced by Change friction option After yielding of models, analytic results is less than that of experimental results.

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탄소섬유쉬트로 보강된 원형CFT기둥의 압축거동과 ACI 440 code를 응용한 압축내력예측식 제안 (Axial Loading Behaviors and ACI 440 Code Applied Ultimate Axial Strength Formula of CFRP Strengthened Circular CFT Columns)

  • 박재우;홍영균;최성모
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.23-29
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    • 2011
  • 본 연구에서는 CFRP쉬트로 보강된 원형 CFT기둥의 압축거동을 관찰하고 설계식을 제안하였다. 원형 CFT기둥의 CFRP쉬트의 보강효과를 관찰하기 위해 10개의 실험체를 제작하여 중심축하중 실험을 수행하였다. 실험변수로는 CFRP쉬트 보강겹수와 직경-두께비(D/t)이다. 실험결과 원형CFT기둥에 CFRP쉬트 보강을 통해 압축내력을 증가시킨 것으로 나타났다. 끝으로 ACI 440code를 응용하여 CFRP 보강된 원형 CFT기둥의 압축내력을 예측하기 위한 설계식을 제안한다. 제안식을 분석한 결과 실험결과와 비교적 일치한 것으로 나타났다.

콘크리트충전 원형강관 기둥의 축강성에 관한 실험연구 (An Experimental Study on the Axial Stiffness of the Concrete Filled Circular Steel Tube Columns)

  • 김정회;송형수;박진수;민창식
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.422-425
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    • 2006
  • AISC-LRFD, ACI 318 and Korean design specifications for concrete filled circular steel tube columns do not consider the increasing of axial stiffness such as the elastic modulus and the yield strength due to the confinement effect. AISC-LRFD and ACI 318, however, shows different basic philosophy and equations for computing the elastic modulus and the strength of CFT columns. Through this experimental study, 9 circular CFT column specimens were made by varying thickness steel tube and concrete strength, the axial stiffness were compared. The comparison between the design specifications and the test results shows different values on the elastic modulus and yield strength of the CFT columns. Even though, yield strength of the CFT columns are very similar between AISC-LRFD and Korean design specifications.

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중심축력하의 콘크리트 충전 각형강관 기둥의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Concrete Filled Steel Tubular Column under Concentric Axial Load)

  • 김선웅;홍성걸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.613-616
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    • 2003
  • Steel-concrete composite columns are used extensively in modern buildings. Extensive research on composite columns in which structural steel are in concrete have been carried out. In-filled composite columns, however have received limited attention compared to encased columns. In this paper, interrelationship of parameters is examined into analyzing and comparing with data through ABAQUS program and experiment on concrete filled tubular column under axial load and propriety of model is checked out by FEM analysis. The main variations of this paper are width-thickness ratio of the section(B/t =33.3, 38.9, 44.4), concrete strength($f_{ck}$=240, 360kgf/$\textrm{cm}^2$), and width-length ratio($L_o$/B=8.0, 10.0, 12.0, 15.0, 20.0). The ultimate value obtained through analysis is compared with test value and calculated by design code of other countries and previous studies.

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콘크리트충전 강관기둥의 응력-변형도 관계에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Stress-Strain Relation of Concrete-Filled Steel Tubes)

  • 한병찬;임경택;엄철환;연길환;윤석천;정수영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.210-214
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    • 1995
  • Research on concrete-filled steel columns has been conducted. It is also well known that the load and deformation capacity of concrete-filled steel columns are considerable larger than those of widely used reinforced concrete columns and steel encased concrete columns because the concrete core in the steel is confined laterally by the steel. But, most of these works focused on columns with strength enhancement by the confinement effect, so that no local buckling prevented by the concrete. columns because the concrete core in the steel is confined laterally by the steel. But, most of these works focused on columns with strength enhancement by the confinement effect, so that no local buckling prevented by the concrete. This paper, therefore, presents on the stress-strain relation of a concrete filled rectangular steel tube under axial compression. As the results, the axial load verse average axial strain relationship of concrete-filled rectangular steel columns were very stable. The small B/t ratios in concrete-filled rectangular steel columns aren't affected prevention of local buckling but strength enhancement by confinement effect.

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지름두께비를 고려한 콘크리트충전 원형강관기둥에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Concrete Filled Circular Steel Columns with D/t)

  • 한병찬;임경택;엄철환;연길환;윤석천;정수영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.215-218
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    • 1995
  • This paper presents an experimental study on the strength and deformation of concrete-filled circular steel short columns. Six specimens of concrete-filled circular short columns were tested under concentric compressive load. For comparsion, three specimens of circular steel short columns were also loaded to failure. The ultimate strength, ductility, and confinement mechanism of columns were compared. In the comparison, the effect of witch-thickness ratio and concrete compressive strength on the behavior of colimns were examed. As a result, the axial load verse axial average strain relationship of concrete-filled circular steel columns was very stable, because of interactions between the concrete and steel, the strength are 13% and 30% larger than the strength extimated by simply superimposed method of the concrete and steel. The ratio of the circumferential to longitudinal strain increment, both measured on the steel suface, was 0.28 up to the longitudinal strain of 0.1%, increases from 0.3 to 0.8 between the strain of 0.1% to 0.3%, and 0.8 beyond the strain of 0.3%

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콘크리트 충전 강관 기둥의 시공에 관한 연구 (Mock-up Tests of Concrete Filled Steel Tubular Columns)

  • 이덕찬;최진만;이도헌;김훈;김진철;박연동
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.382-387
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    • 1996
  • Three concrete filled steel tubular columns with six inner diaphrams are constructed and tested under field conditions. The size and shape of three columns are exactly same. The cross section is $40\times40cm$, and the height is 9m. Each column is constructed with normal concrete, CFST concrete, and high flowing concrete, respectively. Concrete is pumped into bottom parts of steel tubular columns from a concrete pump on the ground. Test data indicate that the slump flow of the concrete place in the top of the column is lower than that of the concrete before pumping by about 10~20cm. Slump flow loss of high flowing concrete caused by pumping is high compared to the other concretes. Concrete pump pressure of high flowing concrete is somewhat higher than that of CFST concrete.

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단면형상 및 크기에 따른 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 화재거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of the Fire Behavior of CFT Columns in Relation to the Sectional Shape & Size)

  • 조범연;김흥열;권기석;양승조
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권2호
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    • pp.9-16
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    • 2017
  • 본 연구는 단면형태 및 단면크기에 따라 무피복 및 무용접 조건에서 CFT기둥의 내화성능을 평가하기 위하여 내화실험을 실시하였다. 실험결과, 슬롯형 CFT기둥(${\square}500$)은 무피복 조건에서 180분 이상의 내화성능을 발휘하였다. 슬롯형 CFT기둥(${\square}300$)은 무피복 조건에서 125분의 내화성능을 발휘하였고, 이때 변형률을 분석한 결과 슬롯형 CFT 기둥이 용접형 CFT기둥에 비해 연성파괴를 하는 것으로 나타났다. 또한 용접형 CFT기둥이 내화성능을 상실한 시점에서 중심부 온도는 슬롯형 CFT기둥에 비해 높게 나타났다. 따라서 슬롯접합이 콘크리트 내부온도에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 판단된다.

CFT 기둥-RC 무량판 슬래브 외부접합부의 횡저항 성능 (Lateral Resisting Capacity for CFT Column to RC Flat Plate Slab Exterior Connections)

  • 송호범;송진규;오상원;김병조
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.61-64
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    • 2008
  • 콘크리트충전 강관기둥(Concrete Filled steel Tube Column)과 RC 무량판 슬래브의 조합은 거푸집을 사용하지 않는다는 것만으로도 초고층 건물의 공기단축에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 뿐만 아니라 기둥의 내력 증진으로 인한 기둥 크기의 축소, 그로 인한 공간 활용도의 증가, 층간 소음문제 해결 등 많은 장점이 잠재되어 있다. 하지만 접합부의 성능을 정확히 밝혀내는 것이 우선 이루어져야 하며, 본 논문에서는 기존에 수행된 CFT 기둥-RC 무량판 슬래브의 내부접합부에 대한 중력 실험과 횡하중 실험을 바탕으로 외부접합부에 대한 실물대 실험을 수행하였다. 외부접합부 실험 결과, 내부접합부 실험체에 비하여 동일한 조건에서 설계된 외부접합부 실험체는 최대 모멘트강도가 $50%{\sim}65%$ 감소하였고, 내진밴드가 추가된 CFT-E2 실험체는 BME 실험체에 비하여 20%의 최대모멘트 증진과 탁월한 연성능력, 에너지 흡수능력을 보유한 것으로 나타났다. 또한 CFT-E2는 내진밴드의 사용으로 슬래브의 휨거동 영역이 확장되었으며 모든 실험체가 설계기준에서 요구하는 0.4V$_c$중력하중 하에서 1.5% 횡변 위비를 만족하였다.

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상하 이형 다이아프램으로 보강된 2심 냉간성형 각형 CFT 기둥-보 접합부의 실험적 연구 (Experimental Study on Two-Seam Cold Formed Square CFT Column to Beam Connections with Asymmetric Diaphragms)

  • 오헌근;김선희;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.35-45
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    • 2013
  • 콘크리트 충전강관 기둥은 우수한 구조성능에도 불구하고 폐단면이라는 특성 상 내다이아프램 형태의 접합부 제작이 어려워 시공성에 다소 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 미리 내다이아프램이 설치된 ㄷ형태의 부재 두 개를 용접하여 각형강관을 제작하는 방법을 제안한다. 접합부의 상부 다이아프램은 수평플레이트를, 하부는 수직 플레이트를 사용하였다. 본 연구는 제시된 접합부의 구조적 성능을 평가하기 위해 접합부 상 하부를 6개의 단순인장 실험과 실대 크기인 2개의 T형 기둥-보 접합부에 대해 반복가력 실험을 수행하였다. 단순인장 실험에서의 주요변수는 상부 다이아프램의 형태와 가력방향이며 하부 다이아프램은 수직 플레이트의 두께와 구멍 개수이고, 실대형 접합부의 변수는 가력방향이다. 실험결과 모서리 절삭형태는 큰 영향이 없었으며 강축방향이 약축방향보다 초기강성이 16~24% 높았다. 수직 플레이트의 구멍개수와 두께가 증가함에 따라 최대내력이 각 약 5% 증가하였다. 실대형 T형 접합부의 가력축에 따른 내력 차이는 크지 않았으며 보의 전소성모멘트에 도달할 때까지 안정적인 거동을 나타냈다.