An Experimental Study on the Behaviours of Hollow CFT Column Subjected to Axial Load

중공 콘크리트충전 각형강관 기둥의 거동에 관한 연구 (I. 중심 압축실험)

Concrete Filled Steel Tube (CFT) system is advantageous because it increases the load-carrying capacity without increasing the size of column. However CFT system has many benefits, it is not applied to field generally because of its heavyweight and difficulty of concrete filling method. As a solution to these problems, we proposed concrete filled steel tube column with hollow made by factory-manufactured PC method. The hollow concrete filled steel tube system is expected to obtain the high strength and high capacity of deformation despite it is a lightweight. This study deals with mechanical properties, strength and deformation, of hollow concrete filled steel tube subjected to axial load. 9 specimens were tested to examine mechanical properties closely, and the following results were obtained: All specimens basically showed higher initial rigidity and maximum strength with increased concrete filling rate. And most specimens showed almost linear behavior until around 80% of maximum strength regardless of filling rate, it is estimated that the elastic range is up to a half of the maximum strength which is the yield strength level.

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.