• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권6호
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• pp.639-650
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• 2007

Applying the method calculating creep of Concrete Filled steel Tube (CFT) members based on the Elastic Continuation and Plastic Flow theory for concrete creep with the finite element method, the paper develops a new numerical method for the creep of CFT arch bridges considering effects of bending moment. It is shown that the method is feasible and reasonable through comparing the predicted stresses and deflection caused by the creep with the results obtained by the method of Gu et al. (2001) based on ACI209R model and experimental data of an actual CFT arch bridge. Furthermore, nine CFT arch bridges with different types are calculated and analyzed with and without the effects of bending moment. As a result, the bending moment has considerable influences on long-term deformations and internal forces of CFT arch bridges, especially when the section of arch rib is subjected to a large bending moment.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.184-185
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• 2013

Concrete filled steel Tube(CFT) columns have great strength but also fire resistance performance due to the heat storage effect of concrete. In this research, we focus on the fire performance of CFT using 100 MPa concrete without fire protection. We use steel fiber and nylon fiber for fire resistance. We perform the fire test of CFT specimen with loading 200, 300 and 400 ton. To investigate the effect of loading to fire resistance, we compare the fire resistance time according to the loading.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권5호
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• pp.453-472
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• 2013

This paper presents the structural behavior of CFRP (carbon fiber reinforced polymer) strengthened CFT (concrete-filled steel tubes) columns under axial loads. Circular and square specimens were selected to investigate the retrofitting effects of CFRP sheet on CFT columns. Test parameters are cross section of CFT, D/t (B/t) ratios, and the number of CFRP layers. The load and ductility capacities were evaluated for each specimen. Structural behavior comparisons of circular and rectangular section will be represented in the experimental result discussion section. Finally, ultimate load formula of CFRP strengthened CFT will be proposed to calculate the ultimate strength of CFRP strengthened circular CFT. The prediction values are in good agreement with the test results obtained in this study and in the literature.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.151-158
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• 2000

A study on the strength of steel tubular column filled with concrete under cocentrically compressed load is presented in this paper. This paper is structured as follows. The first section briefly discusses the M-N relationship formula derived for CFT, highlighting the additional moment effect. Next, the simple superposed method used to generate the strength formula of CFT loaded concentrically is described. In the final portion of this paper, the presented formula is compared to experimental data reported. The applicability of CFT strength formula presented here is limited somewhat by scope of concrete strength but can predict the strength of CFT simply and rapidly. The objective of this paper is to approach the strength of CFT theoretically and to examine the feasibility of presented formula.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.168-179
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• 2006

This paper summarizes full-scale test results on CFT column-to-flat plate connections subjected to gravity loading. CFT construction has gained wide acceptance in a relatively short time in domestic building construction practice due to its various structural and construction advantages. However, efficient details for CFT column to flat plate connections have not been proposed yet. Based on the strategies that maximize economical field construction, several connecting schemes were proposed and tested. Test results showed that the proposed connections can exhibit punching shear strength and connection stiffness exceeding those of R/C flat plate counterparts. A semi-analytical procedure is presented to model the behavior of CFT column-to-flat plate connections. The five parameters to model elastic to post-punching catenary action range are calibrated based on the limited test data of this study. The application of the proposed modeling procedure to progressive collapse prevention design is also illustrated.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.655-663
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• 2008

본 연구에서는 콘크리트충전 원형강관(원형 CFT)기둥의 내화성능을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 강관은 SPSR 400 강재를 사용하였으며 강관 내에는 27.5MPa와 37.8MPa 강도의 콘크리트를 사용하였다. 콘크리트 강도, 작용 축력, 단면 직경을 변수로 설정하였다. 수치해석의 정확성을 검증하기 위하여, 기존의 각국 내화성능설계식들에 의한 계산 결과값과 비교 평가 하였다. 또한, 기존의 실대 원형 CFT기둥의 내화성능 평가 실험 결과와 함께 비교 분석하여 수치해석의 타당성을 검증하였다. 원형 CFT기둥의 내화실험 및 수치해석적 연구를 통해 도출된 내화저항시간과 축력비, 단면직경, 콘크리트 강도의 영향을 각형 CFT기둥의 내화성능과 비교 분석하여 각 영향인자들의 영향을 평가하였다. 본 연구의 수치해석적 연구는 실험결과와 비슷한 거동 및 내화성능을 보였다. 따라서 본 연구에서의 수치해석에 의한 CFT기둥의 내화 성능 예측은 타당하다고 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.461-470
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• 2009

기둥은 축하중과 지진하중에 저항하는 주부재로서 구조물에서 가장 중요한 부재중의 하나이다. 이러한 기둥은 화재 시 고온에 의해 그 성능이 저하되어 전체 구조물계에 심각한 균열을 초래할 수 있으며, 구조물의 붕괴로도 이어질 수 있다. 본 연구에서는 새로운 형식의 기둥인 내부구속 중공 콘크리트 충전강관 기둥 (ICH CFT column; Internally Confined Hollow Concrete Filled Tube column)의 내화 성능이 연구되어져 있지 않기 때문에 건축물에 적용을 하여 기준에 맞는 기둥을 만들기 위해서는 내화 성능 평가가 필요하다. 본 기둥은 콘크리트 충전 강관 기둥 (CFT column; Concrete Filled Tube column)과 같이 외부 강관에 의해 콘크리트가 구속되어 기둥의 성능을 발휘하므로, 외부 강관의 항복 여부가 전체 기둥의 강도를 결정하게 될 것이다. 그래서 본 연구에서는 화재에 의한 기둥의 온도 변화에 따른 ICH CFT 기둥의 강도를 콘크리트의 구속효과와 재료비선형성을 고려하여 해석을 수행하였고, 또한 기둥의 중공비, 외부강관의 두께, 콘크리트의 강도를 매개 변수로 선정하여 기둥의 내화 성능을 평가하였으며, 해석에는 범용 프로그램과 전용 프로그램을 병행하여 사용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.703-714
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• 2007

본 연구에서는 수치해석에 의해 일정 축력을 받는 콘크리트충전 각형강관(각형 CFT) 기둥의 내화성능을 평가하였다. 본 연구에 앞서 각형 CFT 기둥의 실대 내화성능평가 실험을 수행하였으며, 이로써 무내화피복 상태에서 CFT 기둥 자체만의 내화성능을 평가하였다. 강관은 SPSR 400 강재를 사용하였으며 강관 내에는 27.5MPa와 37.8MPa 강도의 콘크리트를 사용하였다. 콘크리트 강도, 작용 하중비와 기둥단면 직경을 변수로 설정하였다. 수치해석에 의해 예측된 내화성능의 타당성을 검증하기 위하여 실험결과값과 비교 평가해 본 결과, 해석값과 실험값이 서로 잘 일치하거나 해석값이 약간 저평가하고 있음을 확인하였다. 따라서 본 수치해석에 의한 CFT기둥 내화성능 예측은 타당하다고 판단된다. 내화성능 영향인자의 분석 결과, 축력비($N/N_c$)가 동일한 경우 콘크리트 강도가 적을수록 내화성능이 우수하며 단면직경이 클수록 내화성능은 향상되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.37-37
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• 2011

최근 세계적인 지진의 발생과 함께 구조물의 내진성능 평가 및 증진 방법에 대하여 많은 연구가 진행 되고 있다. 특히 교량 구조물의 교각의 경우에는 상부구조의 고정하중 및 활하중을 지반에 전달하여 주는 역할을 하기 때문에, 역으로 지진이 발생하였을 경우 교각의 내진성능에 따라서 교량의 안전도에 많은 영향을 미칠 수 있다. 또한 산악지역이 국토의 70%이상을 차지하는 우리나라의 지형적인 특성상 고교각을 이용한 장대교량의 건설이 필요하며 도시지역의 교통량 증가로 인한 도시고속도로의 건설 등 고가교의 필요성이 점차 증가하고 있다. 그러나 CFT(Concrete Filled Tube)부재의 경우에는 콘크리트가 3축 구속 상태로 존재하지만 자중이 크며 내진 성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 CFT부재의 단면을 중공으로 만듦으로써 부재를 경량화하고 내부 튜브를 삽입하여 내부를 구속 시킨 내부 구속 중공 CFT 부재(Internally Confined Hollow CFT Member, ICH CFT)가 개발되었다. 이는 콘크리트가 내 외부 튜브에 의하여 구속되어 3축 구속 상태로 존재함으로써 콘크리트 중공부로의 취성파괴를 방지하여 연성도 및 강도를 향상시켜주며, 단면의 감소로 인해 재료비를 절감 할 뿐 아니라 자중 감소로 인해 내진 설계에도 유리하다. 현재 내부 구속 중공 CFT 부재에 대한 연구가 많이 진행되고 있지만, 튜브를 삽입함으로써 부재의 중공부로 발생하는 구속력의 특성을 해석적으로 정립한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 압축을 받는 중공 CFT 부재에 내부 튜브를 삽입함으로써 발생하는 콘크리트의 구속력을 해석적 연구를 통하여 수행하였으며, 구속력을 파악하기 위한 평가 방법으로는 구속 콘크리트의 중공비와 직경, 외부튜브의 두께, 내부튜브의 두께 등으로 평가하였다. 해석적 연구 결과, 내부 튜브를 삽입함으로써 발생되는 외부 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값과 비슷한 값을 가지지만 내부로 발생하는 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값에 도달하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.289-298
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• 2015

CFT 구조는 각형이나 원형강관에 콘크리트가 충전된 구조로서, 강관은 콘크리트를 구속하고 콘크리트는 강관의 좌굴을 방지함으로써 부재의 강성 및 강도를 증가시킬 수 있다. 이에 본 연구는 관통 다이아프램 충전개구부 형상이 각형CFT 기둥-보 접합부의 내력에 미치는 영향을 실험을 통해 확인한 후, 유한요소해석을 수행하여 실험 결과와 비교 검증했다. 이로써 각형CFT 기둥-보 접합부의 내력은 관통 다이아프램의 개구부 면적이 같을 경우 그 형상에 크게 영향을 받지 않으며, 관통 다이아프램과 보 플랜지의 접합부분 형상 및 치수가 동일하면, 보에 발생한 휨응력이 다이아프램을 통해 기둥으로 전달되고 있음을 확인하였다.