• Structural Engineering and Mechanics
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• 제37권3호
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• pp.321-330
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• 2011

Long-term properties of concrete affect structures in many respects, not excepting dynamic behaviors. This paper investigates the influence of concrete creep on the dynamic behaviors of concrete filled steel tube (CFT) arch bridges, by means of combining the analytical method for the creep of axially compressed CFT members, which is based on Model B3 for concrete creep, with the finite element model of CFT arch bridges. By this approach, the changes of the stress and strain of each element in the bridge with time can be obtained and then transformed into damping and stiffness matrices in the dynamic equation involved in the finite element model at different times. A numerical example of a long-span half-through CFT arch bridge shows that creep influences the natural vibration characteristics and seismic responses of the bridge considerably, especially in the early age. In addition, parameter analysis demonstrates that concrete composition, compressive strength and steel ratio have an obvious effect on the seismic response of the CFT arch bridge.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.454-457
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• 2004

Due to social problems such as the increasing of land price and the expanding of city, buildings require more complex and bigger components and structure. However, the complex and massive building projects need new technology to solve effect of local buckling and the needs for more space. Hence, Concrete Filled Tube Steel (CFT), the tube steel to hold concrete during pouring and curing of concrete procedure, which helps to reduce local buckling and space, was developed. Most researches on CFT might not be focused on the characteristic of concrete 'filled in tube but structural analysis. However, it is the essential factor to increase the strength of concrete on CFT for having efficient results. Therefore, this paper will describe how to apply CFT into the construction site through examining High Strength Concrete $(800kg/cm^2)$, the strength of core, and bleeding during pouring strategy.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.737-745
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• 2011

콘크리트충전강관(Concrete Filled Tube 이하 CFT)구조는 강관 속에 콘크리트를 충전시킨 구조물로서 강관은 콘크리트를 구속시켜 압축내력을 증가시키며 콘크리트는 강관의 국부좌굴을 감소시키는 역할을 한다. CFT구조의 기둥-보 접합부는 강관의 국부좌굴을 방지하기위해 다이아프램이 필요하다. 외측다이아프램 형식은 관통다이아프램 형식보다 콘크리트의 충전성이 좋으나 시공성과 건축설비와 공조하는 측면에서 불편함이 있다. 이 연구는 원형CFT구조의 접합부의 상, 하부에 각각 다른 형식의 다이아프램을 적용시켜 콘크리트 충전성을 개선시킨 구조의 구조성능을 실험과 유한요소해석 프로그램을 통하여 알아보았다. CFT구조 접합부의 상부 다이아프램은 외측다이아프램 형식으로 하고 하부 다이아프램은 관통다이아프램 형식으로 하였다. 이것은 건축물에서 바닥슬래브가 있으므로 상부 다이아프램은 바닥슬래브와 일체가 되고 하부 다이아프램으로 관통다이아프램을 적용하여 건축설비와의 마찰을 피하고자 한 것이다. 결과적으로 충전성을 개선시킨 CFT구조의 구조성능은 상, 하부 모두 관통다이아프램을 적용한 구조와 비교하면 동일 하다는 것을 알 수 있다.

• 한국디지털건축인테리어학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.31-39
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• 2011

Concrete-filled steel tube(CFT) columns have become popular for building construction due to not only composite effect of steel tube and infilled concrete, but also more economical. The purpose of this paper is to propose the applicable boundary formula of width-to-thickness ratio for rectangular steel tube as using CFT column. A parametric study was performed taking width-to-thickness ratio of rectangular steel tube and compressive strength of concrete as the main parameter. The strength of concrete are selected to 30, 60, 90MPa. The non-linear analysis was adopted in order to take into account the effect of concrete strength. Finally, from the test and analysis results, the effect of increasing strength according to concrete strength and width-to-thickness of steel tube and plastic behavior of specimens were verified distinctly.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.435-445
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• 2015

콘크리트 충전형 합성강관(Concrete Filled steel Tube, CFT)는 우수한 연성과 강도를 발휘하며 건축물의 기둥 및 해양구조물의 교각 등에 적용되고 있다. 현존하는 CFT 전단 설계식은 지나치게 보수적이며 이는 CFT의 경제성과 시공성에 영향을 미친다. 그러나 합리적인 전단 설계식 제안을 위한 실험 연구는 거의 존재하지 않는다. 이 연구는 원형 콘크리트 충전 강관의 개선된 전단 설계식을 제안하기 위한 해석적 연구이다. 선행 연구에서 제시한 원형 CFT 해석 모델을 참고하여 해석 연구를 수행하였으며 해석 모델은 기존 실험 연구 결과를 이용하여 검증하였다. 검증된 모델을 이용하여 변수 연구를 수행하였으며 전단성능에 끝단길이, 콘크리트의 압축강도, 직경두께비가 미치는 영향을 평가하였다.

• 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.

• Steel and Composite Structures
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• 제11권5호
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• pp.391-402
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• 2011

It is clear from the former researches on reinforced concrete filled steel tubular (RCFT) structures that RCFT structures have higher strength and deformation capacity than concrete filled steel tubular (CFT) structures. However, in the case of actual applications to large-scaled structures, the thin-walled steel tube must be used from the view point of economic condition. Therefore, in this study, compression tests of RCFT columns which were made by thin-walled steel tube or small load-sharing ratio in cooperation with high strength concrete were carried out, meanwhile corresponding tests of CFT, reinforced concrete (RC), pure concrete and steel tube columns were done to compare with RCFT. By the a series of comparison and analysis, characteristics of RCFT columns were clarified, and following conclusions were drawn: RCFT structures can effectively avoided from brittle failure by the using of reinforcement while CFT structures are damaged due to the brittle failure; with RCFT structures, excellent bearing capacity can be achieved in plastic zone by combining the thin-walled steel tube with high strength concrete and reinforcement. The smaller load-sharing ratio can made the reinforcement play full role; Combination of thin-walled steel tube with high strength concrete and reinforcement is effective way to construct large-scaled structures.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2004년도 학술.기술논문발표회
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• pp.21-25
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• 2004

The column for Steel Framed Reinforced Concrete Structure (SFRCS) and the column for Reinforced Concrete Structure (RCS) could be the most common building structure. The increasing of the need for massive space hasaffected the size of building components for supporting the massive structure. However, the changing of components size makes inefficient space of building. Hence, to meet the need for acquiring efficient space comparing the budget and cost the new structure method, Concrete Filled Tube Steel (CFT), was developed. CFT is the structure for which steel tube instead of other materials such as wood for holding concrete is used. The most benefit of this one is to help in reducing the size of the building components and local buckling because of tube steel holding concrete. For this reason, this research will examine the probability of applying CFT on construction sites by using the concrete (800kgf/$\textrm{cm}^2$) especially for CFT through the data from the real size mock-up.

• 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.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권4호
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• pp.501-511
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• 2018

Concrete-filled steel tubular (CFT) columns are commonly used in engineering structures and always subjected to torsion in practice. This paper is thus devoted to investigate the mechanical behavior of circular CFT columns under pure torsion.3D finite element models based on reasonable material constitutive relation were established for analyzing the load-strain ($T-{\gamma}$) curves of circular CFT columns under pure torsion. The numerical simulation indicated that local bulking of the steel tube in CFT columns was prevented and the shear strength and ductility of the core concrete were significantly improved due to the confinement effect between the steel tube and the core concrete. Based on the results, formulas to predict the torsional ultimate bearing capacity of circular CFT columns were proposed with satisfactory correspondence with experimental results. Besides, formulas of composite shear stiffness and the overall process of the $T-{\gamma}$ relation of circular CFT columns under pure torsion were proposed.