• 국제초고층학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.73-79
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• 2014

In recent years, the performance requested for which an ultra-high rise buildings is diversified. Large spans are designed in order to gain wide workspace. Column positions are shifted in middle stories to provide space different from neighboring floors. Moreover, in the bottom layers of the building, it is becoming more important to expand freedom to plan flexibility such as creating publically opened wide atria that gives attractive free space. Earthquake-proof criteria is also changing not only human life protection deign but also a design that allows functional continuity. In order to achieve thee needs, as one of technology, we have developed ultra-high strength concrete filled tubular (CFT) columns of the box section that combine ultra-high strength concrete with specified strength of $150N/mm^2$ and ultra-high strength steel material with tensile strength of $780N/mm^2$. In this paper, the outline of development of an ultra-high strength CFT column is reported. Also, the structural design of the ultra-high-rise building using the CFT columns is reported.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.69-76
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• 2006

콘크리트 충전 강관(Concrete Filled Steel Tube : CFT) 기둥은 내력 및 변형능력 등 구조적 성능이 뛰어남에도 불구하고 강관내부에 충전한 콘크리트의 재료분리저항성 및 유동성이 확보되는 고품질의 콘크리트가 요구되며, 또한, 다이어프램 하부의 충전 확인이 어렵다는 문제점을 안고 있다. 따라서 CFT기둥의 장점인 내력 및 시공성을 살리고, 현장 충전 공법에서의 단점을 극복하기 위하여 CFT부재의 PC화가 연구되어 왔다. 그러나 CFT부재의 PC화는 고중량물이기 때문에 운반과 양중능력의 확보 등 다른 문제를 낳게된다. 본 연구에서는 현장타설 CFT기둥의 단점과 공장생산 CFT기둥의 단점을 보완하기 위하여 새로운 형태인 중공 CFT 구조를 제안하고 중심축하중 하의 이력특성에 대한 기본적인 연구를 수행하였다. 이를 위하여 설정된 주된 실험변수는 CFT기둥의 충전율과 충전재의 강도이며, 특히 충전율은 0%, 30%, 50%, 80%, 100%를 설정하였다. 얻어진 결과는 기본적으로 항복강도레벨에 이르기까지 선형적인 거동을 나타내고 있으며, 내부 충전율이 증가함에 따라 강도, 강성 및 변형능력이 크게 나타나고 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.649-658
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• 1997

강관에 콘크리트를 충전하는 경우, 콘크리트 충전강관 기둥은 뛰어난 내력과 변형성능을 발휘한다. 그리고 콘크리트의 축열효과에 의해서 일정시간은 내화피복 없이도 내력을 유지할 수 있다. 화재발생동안 콘크리트 충전강관 기둥의 거동을 알아보고자 강관과 콘크리트의 온도에 따른 특성치 변화를 가정하고 온도 해석 및 축력-모멘트관계에 대한 수치해석을 수행하여 시간변화에 따른 변수별로 비교평가하였다. 온도에 따른 특성치는 기존문헌의 데이터를 이용하였으며 온도해석은 범용 해석프로그램인 ANSYS로 유한요소해석을 하였고 이를 바탕으로 내력에 대한 수치해석을 수행하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.515-526
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• 2009

콘크리트 충전강관에 사용되는 강관의 제작법은 재단된 4장의 플레이트를 모서리에서 용접하는 일반강관 제작법과, ㄷ형으로 절곡성형과정을 거쳐 2-Seam으로 용접하는 제작방법, 그리고 원형강관을 압축하여 4각형태로 만드는 방법등이 일반적으로 사용되며, 강관제작에 사용되는 용접방법과 용접량의 선택은 강관 제작비용에 큰 부분을 차지하고 있다. 새로운 제작형식으로 개발된 각형강관은 4장의 플레이트를 ㄱ형으로 절곡성형한 후 강관 폭의 중앙에서 4-Seam Flare 용접하는 방식이다. 본 연구에서는 새로운 제작형식의 CFT 각형 기둥에 대하여 용접량 평가를 위한 실험방법을 제시하고, 강관 제작법, 강관두께 및 용접량을 변수로 총 6개의 실험체를 제작하여 구조실험 및 해석을 수행하여 강관내부의 수압에 따른 강관의 거동을 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.377-390
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• 1997

본 연구는 콘크리트충전 각형강관을 이용한 기둥-보 접합부에 있어서 시공성과 충전성을 고려하여 철근으로 보강한 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강보 접합부를 제시하고, 1차적으로 보의 인장플랜지와 충전 각형강관 기둥 접합부와의 인장거동을 실험적으로 관찰한 후, 내진 설계 개념을 적용하여 수평 하중을 반복적으로 가할 경우의 접합부 실험을 실시하고 제시한 접합부의 내력 및 변형 특성을 파악한다. 실험결과로부터 항복선이론을 적용하여 내력을 평가하고 접합부의 내력식을 제안하며, 향후 국내의 콘크리트충전 강관구조 규준 제정에 필요한 기초 자료를 제시하는데 그 목적이 있다.

• 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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• 제26권1호
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• pp.31-42
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• 2014

본 연구에서는 콘크리트충전 각형강관에 구조용 피복콘크리트를 적용한 합성기둥에 대하여 연구하였다. 1/3~1/2 축소모델의 편심 압축실험체 4개와 중심압축실험체 1개를 제작하여 압축실험을 수행하였다. 실험 변수는 피복콘크리트의 강섬유 첨가여부, 편심거리, 기둥 길이, 그리고 횡보강 상세이다. 일부 실험체에서 최대강도 도달 후 피복콘크리트의 탈락으로 인한 강도저하가 발생하였으나 모든 실험체는 현행 설계기준(KBC 2009)에 의한 휨 압축 강도 및 공칭 압축강도를 초과하는 하중재하능력을 보였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.613-616
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• 2003

Steel-concrete composite columns are used extensively in modern buildings. Extensive research on composite columns in which structural steel are in concrete have been carried out. In-filled composite columns, however have received limited attention compared to encased columns. In this paper, interrelationship of parameters is examined into analyzing and comparing with data through ABAQUS program and experiment on concrete filled tubular column under axial load and propriety of model is checked out by FEM analysis. The main variations of this paper are width-thickness ratio of the section(B/t =33.3, 38.9, 44.4), concrete strength($f_{ck}$=240, 360kgf/$\textrm{cm}^2$), and width-length ratio($L_o$/B=8.0, 10.0, 12.0, 15.0, 20.0). The ultimate value obtained through analysis is compared with test value and calculated by design code of other countries and previous studies.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권6호
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• pp.1217-1238
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• 2016

Mega composite structure systems have been widely used in high rise buildings in China. Compared to other structures, this type of composite structure systems has a larger cross-section with less weight. Concrete filled steel tubular (CFST) laced column to box-beam connections are gaining popularity, in particular for the mega composite structure system in high rise buildings. To enable a better understanding of the destruction characteristics and aseismic performance of these connections, three different connection types of specimens including single-limb bracing, cross bracing and diaphragms for core area of connections were tested under low cyclic and reciprocating loading. Hysteresis curves and skeleton curves were obtained from cyclic loading tests under axial loading. Based on these tested curves, a new trilinear hysteretic restoring force model considering rigidity degradation is proposed for CFST laced column to box-beam connections in a mega composite structure system, including a trilinear skeleton model based on calculation, law of stiffness degradation and hysteresis rules. The trilinear hysteretic restoring force model is compared with the experimental results. The experimental data shows that the new hysteretic restoring force model tallies with the test curves well and can be referenced for elastic-plastic seismic analysis of CFST laced column to composite box-beam connection in a mega composite structure system.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권6호
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• pp.739-749
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• 2021

This paper introduces an improved design equation to evaluate the resisting capacity of circular reinforced concrete (RC) columns partially strengthened with outer steel tube. When RC column members are required to be strengthened according to the change in the loadings considered and/or the deterioration progress in columns, wrapping up RC column with steel circular tube, which takes the form of concrete filled steel tube (CFST), has been popularly considered because of its structural advantage induced from the confinement effect. However, the relatively high construction cost of steel tube is restricting its use to the required region, while deriving the shape of a partial CFST column. To evaluate the resisting capacity of a partial CFST column, numerical analyses need to be performed, and a numerical model proposed in the previous study for the numerical analysis of full CFST columns is used to conduct parametric studies for the introduction of a design equation. The bond-slip effect developed along the interface between the in-filled concrete and the exterior steel tube is taken into consideration and the validity of the numerical model has been established through correlation studies between experimental data and numerical results for partial CFST circular columns. Moreover, parametric studies make it possible to introduce a design equation for determining the optimum length of outer steel tube which produces partial CFST circular columns.