• Steel and Composite Structures
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• 제12권6호
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• pp.523-540
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• 2012

It was clear from the former researches on reinforced concrete filled tubular steel (RCFT) structures that RCFT structures have different performance than concrete filled steel tubular (CFT) structures. However, despite of that, load-sharing ratio of RCFT is evaluating by the formula and range of CFT given by JSCE. Therefore, the aim of this investigation is to study the load-sharing ratio of RCFT columns subjected to axial compressive load by performing numerical simulations of RCFT columns with the nonlinear finite element analysis (FEA) program - ADINA. To achieve this goal, firstly proper material constitutive models for concrete, steel tube and reinforcement are proposed. Then axial compression tests of concrete, RC, CFT, and RCFT columns are carried out to verify proposed material constitutive models. Finally, by the plenty of numerical analysis with small-sized and big-sized columns, load-sharing ratio of RCFT columns was studied, the evaluation formulas and range were proposed, application of the formula was demonstrated, and following conclusions were drawn: The FEA model introduced in this paper can be applied to nonlinear analysis of RCFT columns with reliable results; the load-sharing ratio evaluation formula and range of CFT should not be applied to RCFT; The lower limit for the range of load-sharing ratio of RCFT can be smaller than that of CFT; the proposed formulas for load-sharing ratio of RCFT have practical mean in design of RCFT columns.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제12권1호
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• pp.71-84
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• 2001

The objective of this paper is to develop a simplified method that could predict the strength of concrete filled steel tube (CFT) columns applicable to high strength material under combined axial compression and flexure. The simplified method for determining the strength of CFT columns is based on the interaction curve of the section approached by a polygonal connection of the points. These points are determined by using symmetrical properties of the CFT section. For each point, a simple equation is proposed to determine the strength of the slender columns under compression and flexure. The simple equation was adjusted with results of elasto-plastic analysis results. Validation of the simplified method is undertaken by comparison with data from the test conducted at Kyushu University. These results confirm the fact that the simplified method could accurately and reliably predict the strength of CFT columns under combined axial compression and flexure.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.655-663
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• 2008

본 연구에서는 콘크리트충전 원형강관(원형 CFT)기둥의 내화성능을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 강관은 SPSR 400 강재를 사용하였으며 강관 내에는 27.5MPa와 37.8MPa 강도의 콘크리트를 사용하였다. 콘크리트 강도, 작용 축력, 단면 직경을 변수로 설정하였다. 수치해석의 정확성을 검증하기 위하여, 기존의 각국 내화성능설계식들에 의한 계산 결과값과 비교 평가 하였다. 또한, 기존의 실대 원형 CFT기둥의 내화성능 평가 실험 결과와 함께 비교 분석하여 수치해석의 타당성을 검증하였다. 원형 CFT기둥의 내화실험 및 수치해석적 연구를 통해 도출된 내화저항시간과 축력비, 단면직경, 콘크리트 강도의 영향을 각형 CFT기둥의 내화성능과 비교 분석하여 각 영향인자들의 영향을 평가하였다. 본 연구의 수치해석적 연구는 실험결과와 비슷한 거동 및 내화성능을 보였다. 따라서 본 연구에서의 수치해석에 의한 CFT기둥의 내화 성능 예측은 타당하다고 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.451-458
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• 2012

구조적 우수성이 입증된 콘크리트 충전 강관 (CFT) 시스템은 폭두께비가 큰 강관을 사용할 때 더욱 경제적인 설계가 될 수 있다. 하지만, 현재 국내외의 규준에서는 CFT에 사용할 수 있는 강관의 폭두께비를 제한하고 있어 건설 재료를 보다 더 효율적으로 활용할 수 있는 가능성을 미리 차단하고 있다. 본 연구에서는 폭두께비 60, 70, 80, 90, 100를 갖는 각형 단주 CFT에 대해 압축실험을 실시하여 CFT에서의 좌굴 후 내력을 확인하였고 기존의 규준에서 제시한 폭두께비 제한치를 완화한 식을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.311-320
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• 2009

본 연구에서는 기존 각형 CFT기둥 실험체와 탄소섬유쉬트로 추가구속된 각형 CFT기둥 실험체의 단조압축거동 및 압축내력평가에 관한 실험을 수행하였다. 실험변수는 탄소섬유쉬트 보강겹수와 폭-두께비이며, 실험변수에 따라 총 9개의 실험체를 제작하여 단조압축실험을 수행하였다. 실험을 통하여 기존 CFT 실험체와 탄소섬유쉬트로 구속된 CFT 실험체의 파괴거동, 하중-축변위 곡선, 최대내력, 변형성능을 비교한다. 끝으로 탄소섬유쉬트의 추가구속은 기둥의 국부좌굴을 지연시켰으며 이로 인해 실험체의 최대내력이 상승한 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.439-454
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• 2011

내부구속 중공 콘크리트 충전 강관(ICH CFT: Internally Confined Hollow Concrete Filled Tube) 기둥의 비선형 해석모델을 제안하고 기존 연구자의 실험 결과를 이용하여 검증하였다. 제안된 모델은 콘크리트의 구속효과와 재료비선형성을 고려하였다. 검증결과, 제안된 해석 모델은 ICH CFT 기둥의 거동을 예측하는데 합리적이고 신뢰할 수 있는 결과를 보여주었다. 제안된 모델을 이용하여 매개변수 연구를 수행하였으며, 기둥의 거동에 영향을 미치는 주요인자로서 콘크리트의 강도, 중공비, 내부강관의 두께를 매개변수로 선택하였다. 해석결과, 콘크리트 강도와 내부강관의 두께는 기둥의 축강도와 모멘트 저항능력에 큰 영향을 주었으나, 중공비의 변화는 축강도에만 영향을 미치는 결과를 보여주었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권5호
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• pp.735-751
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• 2014

Concrete-filled steel tube (CFT) composite columns, either circular (CCFT) or rectangular (RCFT), have many economical and aesthetic advantages but the behavior of their connections are complicated. This study aims to investigate, through an experimental program, the performance and behavior of different connections configurations between circular concrete filled steel tube columns (CCFT) and gusset plates subjected to shear and axial compression loadings. The study included seventeen connection subassemblies consisting of a fixed length steel tube and gusset plate connected to the tube end with different details tested under half cyclic loading. A notable effect was observed on the behavior of the connections due to its detailing changes with respect to capacity, failure mode, ductility, and stress distribution.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.209-219
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• 2000

콘크리트충전 강관구조는 합성효과에 의해 강관과 콘크리트의 단점을 상호보완하여 역학적으로 우수한 성능을 발휘할 수 있다. 그래서, 최근에는 초고층구조물시스템의 하나로 주목을 받고 있다. 본 연구의 목적은 일정축력과 반복 수평력을 받는 콘크리트 충전 각형강관기둥의 내력 및 변형성능을 평가하는 것이다. 이 실험의 변수로는 강관의 폭 두께비, 축력비, 콘크리트 강도, 하중가력방법과 콘크리트의 충전유무로 정하여 총 16개의 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과로부터 실험체의 최대내력, 초기강성 및 변형성능에 대해 검토하였다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.32-39
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• 2015

So far, square concrete filled tubular(CFT) columns have been used in a limited width thickness ratio. The reason is that local buckling occurs in steel tube easily. Once the local buckling occurs, the confinement effect of steel tube on concrete disappears. In this study, we developed welded built-up square steel tube with reinforcement which are placed at the center of the tube width acts as an anchor. 3 specimens of slender welded built-up square CFT columns and 3 specimens of slender welded built-up square steel tube columns were manufactured with parameters of width(B) of steel tube, width thickness ratio(B/t). we conducted a experimental test on the 6 specimens under eccentric load, and evaluated the structural resistance and behavior of 6 specimens.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.81-89
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• 2012

콘크리트 충전강관 기둥은 내부의 콘크리트에 의해 축열효과로 인해 철골기둥에 비해 내화성능이 우수하며, 기둥 단면 내 철근 및 강관을 보강하여 구조적내력 및 내화성능 향상연구가 이루어져 오고 있다. 실제로 보강된 CFT기둥은 고축력을 요구하는 기둥부재로 사용 빈도 수가 증가되고 있는 추세이다. 이러한 상황에서 CFT기둥을 사용한 건축물에 화재가 발생하여 손상을 입게 되었을 경우 성능 저하정도를 정밀하게 측정할 수 있는 기법이 필요하다. 본 연구에서는 화재 발생시 CFT기둥에 대한 내부 온도 분포를 평가 하고, 단면내부의 온도분포에 따라 내부 충전콘크리트와 보강재의 내력 저하 정도를 파악하여 CFT기둥의 전체적인 잔존강도를 평가하고자 한다.