• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제17권3호통권76호
• /
• pp.325-335
• /
• 2005

본 연구의 목적은 CFT각형기둥과의 접합에 성능이 개선된 합성 반강접 접합디테일을 제안하고 기둥-보 접합부의 단조가력시 역학적 거동을 보기 위함이다. 극한 거동에 결정적 영향을 끼치는 하부 접합부의 전단내력을 보강하고 시공성을 고려하여 합성 반강접 접합을 CFT구조 형식에 시도하여 CFT기둥-보 접합부의 접합디테일을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 하부 보 플랜지 용접접합(M-2)을 기존 합성 반강접 접합상세인 시트앵글접합(M-1)과 비교/검토하였다. 두 개의 실대형 CFT기둥-보 합성 반강접 접합부 실험체에 대한 단조가력실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안형인 하부 보플랜지 용접접합된 실험체는 강접합된 철골보의 약 85%의 강성을 확보하였다. 이는 기존형 실험체와 거의 동일하였으며, 반강접으로 분류됨을 확인할 수 있었다. 제안형 실험체가 웨브 접합부에서 볼트지압에 의한 전단파괴가 발생하였으나 파단 직전까지는 슬래브 연성파괴가 일어난 기존형 실험체와 유사한 거동을 보였다. 슬래브 보강근에 의해 충분한 강성 및 내력이 확보되며, 웨브부분의 강관내의 앵커보강에 의해 전소성모멘트에 상응하는 내력 및 변형성능이 확보되어 충분한 연성거동을 보이는 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권2호
• /
• pp.355-365
• /
• 2014

원형 콘크리트 충전 강관(CFT)은 급속시공이 가능하고 뛰어난 좌굴 성능 및 콘크리트의 구속효과와 같은 여러 장점을 가지고 있어, 건축물의 기둥이나 교량의 교각으로 이용되고 있다. 하지만 CFT는 이러한 장점에도 불구하고 널리 이용되고 있지 않고 있다. 이러한 이유는 CFT의 설계기준들이 서로 상이하여 보수적인 설계가 이루어지고 있는 것에 일부 기인한다. 이 연구에서는 CFT설계에 널리 이용되는 AISC 및 EC4 설계기준의 타당성을 기존 연구자들이 수행한 실험 결과 및 이 연구에서 수행된 유한요소해석 결과를 이용하여 검증하였다. 특히 축력과 휨모멘트가 동시에 작용하는 CFT에 대하여 AISC 및 EC4에서 제안한 P-M 상관곡선의 타당성 검증에 초점을 두었다. 연구 결과, 기존의 P-M 상관곡선은 CFT의 강도를 상당히 보수적으로 예측하는 것을 알 수 있었다. 이 연구에서는 개선된 P-M 상관곡선을 제안하고 기존 실험 결과 및 이 연구에서 수행한 유한요소해석 결과를 이용하여 검증하였다.

• Composites Research
• /
• 제18권4호
• /
• pp.21-26
• /
• 2005

탄소나노튜브 및 탄소나노섬유/에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능 및 응력전달 메카니즘이 전기-미세기계적 실험법을 통하여 조사되었다. 전기-미세기계적 실험법은 균일한 반복하중 하에서 전기저항을 측정함으로써 탄소나노복합재료의 감지반응을 평가하는 것이다. 큰 탄소섬유 부피 분율이 있는 복합재료가 에폭시 자체나 작은 부피 분율에 비하여 매우 큰 인장강도 특성을 보여주었다. 탄소나노섬유 복합재료는 제한된 온도범위 내에서 습도 감지능을 보여주었다. 형상비가 작은 탄소나노섬유 복합재료는 많이 첨가된 부피량에 기인하여 보다 큰 겉보기 탄성계수를 보여 주었다. 열처리된 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 증대된 결정화에 기인하여 미처리의 경우보다 큰 기계적 특성을 보여 주었으며, 그 반면에 응력 감지능은 열처리의 경우에 감소를 보여 주었다. 전기 방사된 나노섬유는 또한 응력전달 뿐만 아니라 습도 및 온도에 대한 감지능도 나타내었다. 탄소나노튜브. 탄소나노섬유 및 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 나노복합재료의 다기능에 응용할 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.711-723
• /
• 2012

플랜지와 웨브에 서로 강도가 다른 이종강재를 사용한 CFT 합성구조의 거동특성을 파악하기 위하여, 플랜지는 건축용 800MPa급 강재인 HSA800, 웨브에는 일반강도 강재인 SM490 강재를 사용하여 실험연구를 수행하였다. 주요실험 변수는 강관의 강도 조합, 충전된 콘크리트의 강도, 콘크리트 충전효과이다. 이종강재간의 용접접합부는 낮은강도 강재에 적합한 용접부를 사용하여 접합부 성능을 검증하였다. 실험체의 거동특성을 평가하기 위해 편심압축 실험을 수행하였으며, 현행 설계기준들에 따른 예측결과와 비교하였다. 플랜지에 고강도 강재를 적용함에 따라 단면의 축강도 및 휨모멘트강도가 증가하였으며, 부재 강도를 충분히 발현한 이후 용접부에서 파괴가 일어났다. 실험결과 현행 설계기준을 적용하여 합성단면의 축력-모멘트 상관관계 및 유효휨강성을 안전측으로 예측 가능하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제9권1호통권30호
• /
• pp.107-120
• /
• 1997

The purpose of this study is to develop composite structural system which is to have versatility in plan design and to improve economical efficieney, to maximise structural capacity than existing structural system. In this viewpoint, it was investigated to the properties of structural behaviors for i oint consisting of concrete filled steel square tube column and P.C reinforced concrete beam through a series of hysteretic behavior experiment. In the previous report, researched to the properties of joints with key parameters. such as Axial Force ratio and section types. From the based on previous results, this study investigated the properties of this joints with key parameters, such as strength of concrete, size of panel zone and Axial Force ratio. The obtained results are summarised as follows. (1) Investigating for the failure mode of the beam-to-column joint, the specimens of S,LL and LH series(except for L5H) presented flexural failure mode. (2) The initial stiffness of joint was increasd as the decrease of axial force ratio and increase of the concrete strength. (3) The rotation resisting capacity was effective as the increment of the concrete strength and decrement of the axial force ratio. (4) The emprical formula to predict the ultimate capacity of joint model to introduce decrease coefficient according to the axial force ratio to superimpose shearing strength of steel web(H section) and bending strength of reinforced concrete beam was expected.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.317-326
• /
• 2011

최근 CFT(Concrete Filled Steel Tube) 부재는 뛰어난 구조성능으로 인하여 그 사용범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 축력과 반복수평력을 받는 콘크리트 충전 내진 각형강관 기둥의 연성을 평가하는 실험을 수행하였다. 내진 각형강관은 SN400B 후판재를 냉간 프레스 성형하여 2개의 ㄷ자로 절곡한 후 기둥 폭의 중앙에서 2-seam 용접하는 방식으로 제작하였다. 강관의 폭두께비, 축력비, 가력방법을 변수로 총 8개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였고, 축하중과 반복수평력을 가력하기 위하여 2대의 액츄에이터가 사용되었다. 실험결과를 통해 기둥의 휨내력, 변형능력 및 에너지소산능력을 평가하였으며, 반복수평력에 대한 기둥의 연성거동 또한 평가되었다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제8권6호
• /
• pp.491-510
• /
• 2008

This paper presents a plan and guidelines that were drawn for Korean based research carried out on the fire-resistance of CFT columns. This research was carried out by reviewing the Korean regulations related to the fire-resistance of CFT columns and examining studies which had been made in Korea as well as overseas. The first phase of the study plan was to compare the fire-resistance of square CFT columns without fire protection (obtained through fire-resistance tests and numerical analyses) with estimated values (obtained through fire-resistance design formulas proposed in Korea and overseas). This comparison provided conclusions as outlined below. Fire-resistance tests conducted in this study proved that, when the actual design load is taken into consideration, square CFT columns without fire protection are able to resist a fire for more than one hour. A comparison was made of test and analysis results with the fire-resistance time based on the AIJ code, the AISC design formula and the estimation formula suggested for Korea. The results of this comparison showed that the test and analysis results for specimens SAH1, SAH2-1, SAH2-2 and SAH3 were almost identical with the AIJ code, the AISC design formula and estimation formula. For specimens SAH4 and SAH5, the estimation formula was more conservative than the AIJ code and the AISC design formula. It was necessary to identify the factors that have an influence on the fire-resistance of CFT columns without fire protection and to draw fire-resistance design formulas for these columns. To achieve this, it is proposed that numerical analyses and tests be conducted in order to evaluate the fire-resistance of circular CFT columns, the influence of eccentricity existing as an additional factor and the influence of the slenderness ratio of the columns. It is also suggested that the overall behavior of CFT structures without fire protection within a fire be evaluated through analysis simulation.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제22권1호
• /
• pp.63-77
• /
• 2016

Top-down construction is a construction technique in which pit excavation and structure construction are conducted simultaneously. Reducing construction time and minimizing noise and vibration which affect neighboring structures, the technique is widely employed in constructing downtown structures. While H-steel columns have been commonly used as core columns, concrete filled steel tube (CFT) columns are at the center of attention because the latter have less axial directionality and greater cross-sectional efficiency than the former. When compared with circular CFT columns, square CFT columns are more easily connected to the floor structure and the area of percussion rotary drilling (PRD) is smaller. For this reason, square CFT columns are used as core columns of concrete encased and filled square (CET) columns in underground floors. However, studies on the structural behavior and concrete stress transfer of CET columns have not been conducted. Since concrete is cast according to construction sequence, checking the stress of concrete inside the core columns and the stress of covering concrete is essential. This paper presents the results of structural tests and analyses conducted to evaluate the usability and safety of CET columns in top-down construction where CFT columns are used as core columns. Parameters in the tests are loading condition, concrete strength and covering depth. The compressive load capacity and failure behavior of specimens are evaluated. In addition, 2 cases of field application of CET columns in underground floors are analyzed.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.77-83
• /
• 2018

열가소성 탄성체 (Thermo-Plastic Elastomer-TPE)는 우수한 탄성을 지니면서도 보통의 열가소성 플라스틱과 동일한 성형성과 재생 가능성 때문에 산업계 전반에 걸쳐 사용이 증가하고 있다. 현재 열가소성 탄성체와 관련된 연구는 다양한 소재와의 결합에 의한 복합탄성체 개발이나 이를 구현하기 위한 장비 개발 등에 집중되고 있다. 반면 중소기업 등의 현장에서는 이러한 신소재의 적용뿐만 아니라 저렴한 일축 스크류 장비에서 열가소성 탄성체의 압출이 가능하게 하는 공정조건에 대한 연구가 필요하다. 열가소성 탄성체는 일반적으로 트윈 스크류 방식으로 압출을 하게 된다. 반면에 중소기업 등에서는 단축 스크류 방식의 압출기를 주로 보유하고 있는데 단축 스크류 방식의 압출기에서 압출이 가능하게 하려면 정교한 공정제어를 통해 균일한 두께 유지가 중요하다. 본 논문에서는 열가소성 탄성체 TPE-800L 단축 압출가공에 있어서 압출공정변수인 출력부 가공 온도가 튜브의 성형성에 미치는 영향을 연구하였다. 열가소성 탄성체 TPE-800L의 압출에서는 출력부 온도가 가장 중요한 요소이며 165-170도일 때 가장 우수한 성형성을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.450-456
• /
• 2017

Reaction-bonded silicon carbide (RBSC) is a SiC-based composite ceramic fabricated by the infiltration of molten silicon into a skeleton of SiC particles and carbon, in order to manufacture a ceramic body with full density. RBSC has been widely used and studied for many years in the SiC field, because of its relatively low processing temperature for fabrication, easy use in forming components with a near-net shape, and high density, compared with other sintering methods for SiC. A radiant tube is one of the most commonly employed ceramics components when using RBSC materials in industrial fields. In this study, the mechanical strengths of commercial RBSC tubes with different sizes are evaluated using 3-point flexural and C-ring tests. The size scaling law is applied to the obtained mechanical strength values for specimens with different sizes. The discrepancy between the flexural and C-ring strengths is also discussed.