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

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
• /
• pp.418-421
• /
• 2006

Appropriate analysis models for concrete-filled steel tube (CFT) subjected to bending moment were determined to assess flexural behavior of CFT member. Applying this model, finite element analyses was performed and compared against experimental data considering the compressive strength of in-filling material and the composite action between tube shell and in-filling core. Analysis results showed that the FE model proposed in this study is feasible for the analytical investigation of the flexural behavior of CFT member according to loading conditions, effect of compressive strength of various core materials and other design parameters.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제11권3호통권40호
• /
• pp.311-318
• /
• 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
• /
• 제22권2호
• /
• pp.185-195
• /
• 2010

본 연구에서는 탄소섬유쉬트로 추가구속된 각형 CFT기둥 실험체의 단조압축실험을 수행하였고 이를 토대로 실험체의 연성능력을 평가하였다. 실험변수는 탄소섬유쉬트 보강겹수와 폭-두께비, 갭부착유무이며 실험변수에 따라 총 9개의 실험체를 제작하여 단조압축실험을 수행하였다. 실험을 통하여 각 실험체의 파괴거동, 하중-축변위 곡선, 최대내력, 변형성능을 비교한다. 탄소섬유쉬트의 추가구속은 기둥의 국부좌굴을 지연시켰으며 갭의 부착으로 탄소섬유쉬트의 구속분담시점을 지연시켜 연성능력은 상승한 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제20권6호
• /
• pp.1221-1236
• /
• 2016

Modular structures consist of standardized modules and their connections. A modular bridge pier is proposed to accelerate bridge construction. Multiple concrete-filled steel tubes (CFTs) using commercial steel tubes were chosen as the main members. Buckling restrained bracings and enhanced connection details were designed to prevent premature low-cycle fatigue failure upon cyclic loading. The pier had a height of 7.95 m, widths of 2.5 m and 2.0 m along the strong and weak axis, respectively. Cyclic tests were performed on the modular pier to investigate structural performance. Test results showed that four CFT columns reached yielding without a premature failure of the bracing connections. The ultimate capacity of the modular pier was reasonably estimated based on the plastic-hinge-analysis concept. The modular CFT pier with enhanced bracing showed improved displacement ductility without premature failure at the welding joints.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.75-84
• /
• 2010

CIT 기둥의 장기거동에 관한 기존의 연구과 실험자료에 의하면 크리프 및 건조수축계수는 외부 강관의 구속효과에 의하여 철근콘크리트 기둥보다 작은 값을 가진다. 본 연구에서는 불확실성이 큰 콘크리트 강도와 특정크리프값과 작용하중을 매개변수로 하여 37층 건물의 CFT 기둥에 대한 확률론적 해석을 수행하였으며 매개변수의 특성을 분석하고 CFT 기둥의 축소량 해석값의 예측범위를 정량화하였다. 본 논문에서는 CFT 기둥축소량의 확률론적 해석을 위한 몬테카를로 (Monte Carlo) 기법을 소개하며 다중매개변수를 동시에 적용하여 매개변수의 변동에 따른 축소량의 영향을 분석하고 신뢰지수별 변동폭을 산정하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제34권3호
• /
• pp.347-359
• /
• 2020

The objective of this study is to experimentally scrutinize the axial performance of built-up concrete filled steel tube (CFT) columns composed of steel plates. In this case, the main parameters cross section types, compressive strength of filled concrete, and the effect of welding lines. Welded built-up steel box columns are fabricated by connecting two pieces of cold-formed U-shaped or four pieces of L-shaped thin steel plates with continuous penetration groove welding line located at mid-depth of stub column section. Furthermore, traditional square steel box sections with no welding lines are investigated for the comparison of axial behavior between the generic and build-up cross sections. Accordingly, 20 stub columns with thickness and height of 2 and 300 mm have been manufactured. As a result, welding lines in built-up specimens act as stiffeners because have higher strength and thickness in comparison to the plates. Subsequently, by increasing the welding lines, the load bearing capacity of stub columns has been increased in comparison to the traditional series. Furthermore, for specimens with the same confinement steel tubes and concrete core, increment of B/t ratio has reduced the ductility and axial strength.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제13권2호통권54호
• /
• pp.223-230
• /
• 2009

본 연구는 다양한 직경-두께비와 콘크리트 강도를 고려한 콘크리트 충전강관의 휨 거동을 다루었다. 유한 요소 해석을 위하여 상용 프로그램 LUSAS를 사용하였으며, 충전 강관의 콘크리트와 강 사이의 부착면의 상세거동을 고려하기 위하여 조인트 요소를 적용하였다. 또한, 콘크리트와 강관의 비선형성을 고려하기 위하여 소성영역에서 증가된 응력을 사용한 콘크리트와 강의 응력-변형률 곡선을 사용하였다. 제안된 방법으로 구한 수치해석 결과는 등분포하중을 받는 강관의 하중-변위 곡선에 대한 실제 실험 결과와 잘 일치하였다. 몇 가지 매개변수 연구는 서로 다른 직경-두께비와 콘크리트 강도에 대하여 휨 영향을 받는 콘크리트 충전강관의 구조적 특성에 초점을 두었다.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.85-95
• /
• 2024

A composite member made of concrete-filled steel tubes (CFT columns) has been recognized for its fire resistance due to the thermal mass effect of concrete inside the steel tube, as shown in various studies. In this study, the fire resistance performance of reinforced CFT columns under constant axial load was evaluated using finite element analysis with ABAQUS. For this purpose, the variables including cross-section size, steel tube thickness, and concrete cover thickness were set, and the temperature distribution in the column cross-section exposed to a standard fire was investigated using heat transfer analysis. Ultimately, a P-M interaction curve was obtained by evaluating the overall residual strength of columns, and the fire resistance time was determined by evaluating axial displacement-time responses due to the reduction in load capacity during fire through stress analysis.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제20권6호
• /
• pp.1193-1203
• /
• 2016

This paper focuses on the analytical behavior of modular circular concrete-filled tubular (CFT) column with enhanced bracing details. To design a full-scale bridge pier of multiple circular concrete-filled tubes, numerical analysis was used to evaluate structural performance according to load directivity. In previous research (Ma et al. 2012, Shim et al. 2014), low cycle fatigue failure at bracing joints was observed, so enhanced bracing details to prevent premature failure are proposed in this analysis. The main purpose of this research is to investigate seismic performance for the diagonal direction load without premature failure at the joints when the structure reaches the ultimate load. The ABAQUS finite-element software is used to evaluate experimental performance. A quasi-static loading condition on a modular bridge pier is introduced to investigate structural performance. The results obtained from the analysis are evaluated by comparing with load-displacement responses from experiments. The concrete-filled tubes with enhanced bracing details showed higher energy dissipation capacity and proper performance without connection failure for a diagonal load.