• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2008년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.193-197
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• 2008

Recently, it increases in use of CFT(Concrete filled steel tube, below CFT) that is an excellent internal force and deformation capacity because material and method are required to be diversification and High-Performance according to increase the super-high structure. And it is proposed to use high-strength Concrete Filled steel Tube Column. But it is difficult quantitative evaluation about fire-resist performance of CFT because steel tube bind concrete. Also, the case of high strength CFT is feared that spalling occur inside. Therefore, this study made CFT specimen that determine the factor(which is strength of concrete) and then CFT column was exposed to heating controlled as closely as possible the ISO-834 standard fire curve. Also, it tried to analyze internal temperature through nonlinear transient heat flow analysis.

• 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.

• 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.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.69-74
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• 2007

교량의 교각과 같은 원형기둥구조물의 성능과 강도을 향상시키기 위해 최근 콘크리트 충전강관(CFT: concrete-filled steel tube)의 적용이 점차 증가하고 있다. 이러한 콘크리트 충전강관 구조물의 정확한 소성설계를 위해서는 사용된 재료인 강재 및 콘크리트의 대변형 거동을 구현할 수 있는 소성모델이 필요하다. 본 연구에서는 사용강재의 실험을 통하여 제안된 소성모델을 적용한 탄소성 대변형 해석을 개발하였으며 콘크리트 충전강관 기둥 해석과 실험 결과에 비교하여 그 정도 및 타당성을 검증하였다. 그리고 개발된 프로그램을 이용하여 콘크리트 충전강관 기둥의 초기처짐이 극한장도에 미치는 영향 및 상관관계를 명확히 파악하였다.

• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.31-39
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• 2009

최근 고층건물의 화재안전성에 대한 문제점이 사회적으로 부각되어지고 있으며, 이러한 고층 건물에 다수 사용되고 있는 CFT기둥 부재에 대한 내화성능을 정량적으로 평가하는 방법이나 기준들이 마련되지 않은 상황이다. 이에 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 충전한 CFT 단주를 제작하여 내화실험을 실시하고, 화재시 내화성능평가 및 비정상온도분포해석을 이용한 해석을 수행하여 온도분포해석의 모델링을 제안할 수 있었다. 이것을 기초로 CFT Stub Column의 고온특성 평가결과를 활용하여 화재시 내화시간에 따른 CFT기둥의 잔존내력 예측식을 유도할 수 있었다.

• 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.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제35권3호
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• pp.315-333
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• 2010

The structural behaviors of circular concrete filled steel tube (CFT) structures are investigated by nonlinear finite element method. An efficient three-dimensional (3D) degenerated beam element is adopted. Based on those previous studies, a modified stress-strain relationship for confined concrete which introduces the influence of eccentricity on confining stress is presented. Updated Lagrange formulation is used to consider the geometrical nonlinearity induced by large deformation effect. The nonlinear behaviors of CFT structures are investigated, and the accuracy of the proposed constitutive model for confined concrete is mainly concerned. The results demonstrate that the confining effect in CFT elements subjected to combining action of axial force and bending moment is far sophisticated than that in axial loaded columns, and an appropriate evaluation about this effect may be important for nonlinear numerical simulation of CFT structures.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권4호
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• pp.1023-1044
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• 2015

Concrete-filled tubes (CFT), formed by an outer steel tube filled with plain or reinforced concrete inside, have been increasingly used these recent decades as columns or beam-columns, especially for tall buildings in seismic areas due to their excellent structural response. This improved behavior is derived from the effect of confinement provided by the tube, since the compressive strength of concrete increases when being subjected to hydrostatic pressure. In circular CFTs under compression, the whole tube is uniformly tensioned due to the radial expansion of concrete. Contrarily, in rectangular and square-shaped CFTs, the lateral flanges become subjected to in-plane bending derived from this volumetric expansion, and this fact implies a reduction of the confinement effect of the core. This study presents a numerical analysis of different configurations of CFT stub columns with inner stiffening plates, limited to the study of the influence of these plates on the compressive behavior without eccentricity. The final purpose is to evaluate the efficiency in terms of strength and ductility of introducing stiffeners into circular and square CFT sections under large deformation axial loading.

• 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.