• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.991-996
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• 2002

In this study, there are kind of property experiments like fluidity, compressive strength, bleeding measurement, concrete sink for CFT use high fluidity concrete. The property difference between before transmit and after transmit concrete in the mock up test with ready mixed concrete equipment is examined. The variable factors in mock up are diaphragm existence and nonexistence, diaphragm placing hole sizes. To investigate the concrete property under diaphragm, concrete packing ability tests is peformed. High fluidity and strength concrete which satisfied with mix criteria could apply to building construction field. It it is quality managed with use of packing ability analysis.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권5호
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• pp.533-551
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• 2020

A finite element analysis (FEA) model is established to investigate the concrete-encased concrete-filled steel tubular (CFST) column to reinforced concrete (RC) beam joints under cyclic loading. The feasibility of the FEA model is verified by a set of test results, consisting of the failure modes, the exposed view of connections, the crack distributions and development, and the hysteretic relationships. The full-range analysis is conducted to investigate the stress and strain development process in the composite joint by using this FEA model. The internal force distributions of different components, as well as the deformation distributions, are analyzed under different failure modes. The proposed connections are investigated under dimensional and material parameters, and the proper constructional details of the connections are recommended. Parameters of the beam-column joints, including material strength, confinement factor, reinforcement ratio, diameter of steel tube to sectional width ratio, beam to column linear bending stiffness ratio and beam shear span ratio are evaluated. Furthermore, the key parameters affecting the failure modes and the corresponding parameters ranges are proposed in this paper.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.139-150
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• 2010

기둥은 하중 상태에 따라서 축하중과 횡하중 등에 영향을 받는 주부재로서 많이 사용되어지고 있다. 일반적으로 철근 콘크리트(Reinforced Concrete Column, R.C. Column)이 가장 많이 설계 및 시공되고 있으며, 그 밖에도 콘크리트 충전 강관(.Concrete Filled Tube, CFT) 기둥과 같은 복합재료의 기둥이 최근 현장에 많이 적용되어 건설이 진행되고 있는 실정이다. 철근 콘크리트 기둥의 자중의 감소와 사용 재료의 절감을 위하여, 기존의 기둥에 중공부를 두는 중공 R.C 기둥이 사용되고 있다. 중공 RC의 경우 동일 단면적을 갖는 일반 R.C기둥에 비하여 큰 단면이차모멘트를 갖게 되므로 더 효율적인 단면 활용이 가능하다. 그러나 위와 같은 장점이 있는 것과는 반대로, 중공 R.C 기둥은 내측면의 취성파괴로 인하여 낮은 연성 거동을 할 가능성이 높다. 이러한 내측면의 취성 파괴는 기둥 외측면의 경우 횡철근에 의해 구속되어 있으나, 내측면의 콘크리트에는 구속력이 작용하지 않는다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 중공면에 구속력을 작용시켜, 콘크리트를 3축 구속 상태로 만들어 주어야 한다. 이를 해결하기 위해서 중공 R.C. 기둥 중공부에 강관을 삽입함으로서 중공 기둥 내의 콘크리트를 3축 구속 상태로 만들어주는 내부 구속 중공 R.C 기둥(Internally Concfined Hollow Reinforced Concrete, ICH R.C)이 기존연구자에 의해서 제시되어졌다.(Kang & Han, 2005) 본 연구에서는 ICH RC 기둥의 열전달 해석 및 비선형 재료모델 프로그램을 이용하여 내화 성능을 분석하였으며, 중공비, 피복콘크리트의 두께, 내부강관의 두께를 변수로 선정하여 매개변수를 수행함으로서 내부 구속 중공 RC 기둥의 내화 성능을 증가 시켜주는 인자를 찾아내고 분석하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권2호
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• pp.173-189
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• 2022

This study presents an experimental and numerically study about the effects of fiber reinforcement ratio on the behavior of concrete-filled steel tubes (CFST) under dynamic impact loading. In literature have examined the behavior of GFRP and FRP wrapped strengthened CFST elements impact loads. However, since the direction of potential impact force isn't too exact, there is always the probability of not being matched the impact force of the area where the reinforced. Therefore, instead of the fiber textile wrapping method which strengthens only a particular area of CFST element, we used fiber-added concrete-filled elements which allow strengthening the whole element. Thus, the effect of fiber-addition in concrete on the behavior of CFST elements under impact loads was examined. To do so, six simply supported CFST beams were constructed with none fiber, 2% fiber and 10% fiber reinforcement ratio on the concrete part of the CFST beam. CFST beams were examined under two different impact loads (75 kg and 225 kg). The impactors hit the beam from a 2000 mm free fall during the experimental study. Numerical models of the specimens were created using ABAQUS finite element software and validated with experimental data. The obtained results such as; mid-span displacement, acceleration, failure modes and energies from experimental and numerical studies were compared and discussed. Furthermore, the Von Misses stress distribution of the CFST beams with different ratio of fiber reinforcements were investigated numerically. To sum up, there is an optimum amount limit of the fiber reinforcement on CFST beams. Up to this limit, the fiber reinforcement increases the structural performances of the beam, beyond that limit the fiber reinforcement decreases the performances of the CFST beam under transverse impact loadings.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.323-334
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• 2014

본 연구에서는 표준화재에 노출된 무피복 콘크리트충전강관(CFT)기둥의 내화성능 및 거동 특성을 파악하고자 화재실험 및 수치해석 연구를 수행하였다. 실험변수로는 기둥높이, 하중비, 단면크기를 고려하였고, 이들이 CFT 기둥의 내화성능에 미치는 영향을 알아보고자 단면내 온도변화 및 축변형을 분석하였다. 실험결과 모든 실험체의 강관에서 국부좌굴이 발생, 콘크리트로 하중전이가 일어났고, 이후 콘크리트 압괴로 이어졌다. 이는 CFT 기둥의 전체 휨좌굴과 함께 국부좌굴이 내화설계의 주요 변수로 고려되어야 함을 시사한다. 하중비가 증가할수록 콘크리트저항구간이 줄어들면서 전체적인 내화시간이 감소하였다. 강재한계온도에 근거한 합성부재의 내화성능평가는 실제 하중지지력에 의한 내화시간에 비해 다소 보수적임을 확인하였고, 기존 연구자들의 제안식에 의한 성능예측결과도 실제 내화성능과 비교해볼때 개선의 여지가 있었다. 화재시 CFT 기둥의 내화성능을 예측하기 위하여 유한요소해석을 수행하였고, 실험결과와 비교할 때 신뢰성 있는 예측값을 나타냄을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.725-734
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• 2012

모듈화된 급속시공 교량 구조물의 하부구조 형식으로 충전 원형강관을 이용한 교각 구조물을 제안하였다. 다수의 충전강관을 연결하여 표준화된 제품으로 생산하여 운반 조립할 수 있는 구조 상세와 연결 상세를 제안하였다. 제안된 구조상세와 연결상세를 반영한 모듈러 교각의 정적실험을 강축과 약축에 대해서 횡변위 조건으로 수행하였다. 단일 기둥으로 설계한 것에 비하여 모듈러 CFT 교각 시스템이 브레이싱으로 연결된 편심효과로 인해 5.23배 높은 휨강성을 나타내었고 휨강도도 6배 이상 증가하였다. 합리적인 설계를 위해서는 모듈러 CFT 교각을 프레임으로 모델링하여 응력 및 처짐 검토를 수행하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 교각을 구성하는 기둥간의 간격 조정을 통해서 필요한 내하력을 확보할 수 있을 것으로 판단되고 설계를 위한 고려사항을 제안하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.167-171
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• 2014

TORANOMON HILLS is the main building of a large-scale re-development project located in the center of Tokyo. This high-rise building has a height of 247 m and 52 floors above ground, 5 floors below ground, and $62m{\times}80m$ in plan. It is used as hotel, residential facilities, offices, shops and conference facilities. The super structure is mainly a rigid steel frame with response-control devices, using concrete-filled steel tube columns. The underground section is a mixed structure composed of steel, steel-reinforced concrete and reinforced concrete framings. The piled-raft foundation type is used. The remarkable feature of this high-rise building is that the motorway runs through the basements of the building, which makes it stand just above the motorway. This condition is an important factor of the building design. The plan shape is designed to fit along the curve of the motorway. Special columns at the corners are required to avoid placing columns in the motorway. This special column is a single inclined column in the lower floors that branches into two columns in the mid-floors to suit the column location in the upper floors. The cast steel joint is used for the branching point of each special column to securely transfer the stress.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.1071-1076
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• 2001

As a rule, in case of CFT for high-rise building, high strength concrete is required since it should have high fluidity, segregation resistance and large proportion of cement per unit considering the filling beneath the diaphragm. However, regarding the low-rise building under 20 stories, it is somewhat difficult to use high strength concrete. This is a fundamental study to develop a concrete with normal strength and high fluidity for CFT of low-rise building, whose Purposes are in speculating several kinds of changes in concrete's characteristics through various experiments and offering basic documents for practicalization in site and production through mock-up test.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.109-117
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• 2012

연구대상은 콘크리트 충전강관 (Concrete Filled steel tube)기둥과 보의 접합부를 합성반강접으로 적용한 구조물의 설계 적용에 관한 것이다. 합성반강접으로 기둥접합부의 강성을 조절함으로서 구조적 안전성을 확보하고 경제적인 부재를 적용하고자 하였다. 저층건물을 모멘트골조로 구조물의 안정성을 검토한 결과 합성작용으로 인하여 합성반강접을 이용하면 횡강성이 증대하여 저층건물의 경우 특별한 횡 보강재 없이 저항할 수 있음을 확인 하였다. 고층건물의 경우 모멘트골조가 횡저항 분담이 10%정도 되었으며 반강접 비율은 60%정도가 적절하였다. 경제적인 면에서 보 부재는 등분포하중이 작용하는 경우는 반강접 효과가 크나 집중하중이 작용하는 보는 반강접 효과가 크지 않았으며 등분포의 경우 60% 반강접이 단부 모멘트 저감에 따른 경제성이 가장 좋은 것으로 분석되었다. 단부 모멘트는 약 25% 감소되는 것을 확인 할 수 있었다.

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