Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Evaluation for Confined Effects by the Sectional Properties of Concrete Filled Steel Tube Columns

콘크리트 충전형 압축부재의 단면특성에 따른 구속효과 평가

  • 박국동 (인하대학교 사회기반시스템공학부) ;
  • 황원섭 (인하대학교 사회기반시스템공학부) ;
  • 김희주 (인하대학교 사회기반시스템공학부) ;
  • 전명일 (인하대학교 사회기반시스템공학부)
  • Received : 2010.04.15
  • Accepted : 2010.06.29
  • Published : 2010.08.27
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Concrete-filled steel tube columns are expected to have confined effects of the steel on the concrete and reinforced local buckling effects of the concrete. After comparing the results of existing studies with the experimental results from this study, the stress-strain relations were modified by evaluating the load-displacement with consideration of the confined effects. The effects of the parameters on the load-displacement and moment-curvature relationship according to the sectional and material properties were analyzed.

콘크리트 충전형 합성부재는 압축하중 상태에서 강재에 의한 콘크리트의 구속효과와 콘크리트에 의한 강재의 국부좌굴에 대한 보강효과를 기대할 수 있는 압축부재이다. 기존의 연구결과를 실험결과와 비교한 후, 구속효과가 하중-변위 관계에 미치는 영향을 평가하여 기존의 응력-변형률 관계를 수정하였다. 수정된 응력-변형률 관계를 적용한 비선형 수치해석 프로그램을 작성하여 단면특성과 재료특성에 따른 각각의 설계 변수들이 하중-변위 관계와 모멘트-곡률 관계에 미치는 영향을 평가하였다.

Keywords

References

  1. 건설교통부(2007) 콘크리트구조설계기준, 한국콘크리트학회.
  2. 건설교통부(2008) 도로교설계기준, 한국콘크리트학회.
  3. 건설교통부(2009) 강구조설계기준, 한국강구조학회.
  4. 건설교통부, 고려대학교(2005) 강관 삽입 중공 R.C 고교각 개발, 한국건설교통기술평가원, 건설기술연구개발사업 최종연구보고서.
  5. 김동조, 황원섭(2003) 콘크리트 구속효과를 고려한 CFT 단주의 강도, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제14권, 제6호, pp. 813-822.
  6. 박국동, 황원섭, 윤희택, 선우현(2010) 합성형태에 따른 콘크리트 구속효과를 고려한 응력-변형률 관계식의 제안, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제30권 제3A호, pp.265-275.
  7. 연정흠, 이제일(2002) 고강도 PSC 휨부재의 비선형 모멘트-곡률 관계와 전산구조해석. 한국전산구조공학회 논문집, 한국전산구조공학회, 제15권, 제1호, pp.95-104.
  8. 조기연(2003) 압축하중이 작용하는 콘크리트 부재의 비선형 해석, 석사학위논문, 인하대학교 대학원.
  9. 최성모(1995) 콘크리트 충전 원형 강관 기둥 및 접합부의 특성에 관한 연구, 박사학위논문, 서울시립대학교.
  10. 한택희, 염응준, 한상윤, 강영종(2007) 구속효과를 고려한 내부 구속 중공 CFT 부재의 비선형 콘크리트 모델 개발, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제19권 제1호, pp.42-52.
  11. 한택희, 원덕희, 이규세, 강영종(2009) 구속 효과를 고려한 원형 CFT 기둥의 비선형 해석, 한국방재학회 논문집, 한국방재학회, 제9권, 제6호, pp.1-9.
  12. ACI Committee 318 (2002) Building code requirements for structural concrete(318-02) and Commentary (318R-02). American Concrete Institute. Detroit.
  13. AISC-LRFD (2001) Manual of steel construction, 3rd Edition, American Institute of Steel Construction.
  14. AISC (2005) Specification for Structural Steel Buildings (ANSI /AISC 360-05), American Institute of Steel Construction, Chicago, IL.
  15. AIJ (1985) Design Recommendations for Composite Constructions. Architectural Institute of Japan.
  16. CEB-FIP (1999) Structural Concrete, International Federation for Structural Concrete, Lausanne.
  17. Eurocode-4 (2004) Design of composite steel and concrete structures, European Committee for Standardization Brussels.
  18. Hognestad, E., Hanson, N.W. and McHenry, D. (1955) Concrete stress distribution in ultimate stress design. ACI Journal, Vol. 27, No. 4, pp.455-479.
  19. Hu, T., Huang, C.S. and Chen, Z.L. (2005) Finite element analysis of CFT columns subjected to an axial compressive force and bending moment in combination, Constructional Steel Research, Vol. 62, pp.1692-1712.
  20. Kent, D.C. and Park, R. (1971) Flexural Members with confined concrete. Journal of Structural Division, ASCE, Vol. 97, No. ST7, pp.1969-1989.
  21. Mander, J.B., Priestly, M.J.N., and Park, R. (1988) Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 114, No. 8, pp.1804-1826. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:8(1804)
  22. Popovics, S. (1970) A review of stress-strain relationships for concrete. ACI Journal, Vol. 67, No. 3, pp. 243-248.
  23. Saatcioglu, M. and Razvi, S.R. (1992) Strength and ductility of confined concrete, Journal of Structural Engineering, Vol. 118, No. 6, pp.1590-1607. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118:6(1590)
  24. Scott, B.D., Park, R., and Priestly, M.J.N. (1982) Stress- strain behavior of concrete confined by overlapping hoops at low and high strain rates. ACI Structural Journal, No. 79-2, Jan-Feb.
  25. Thorenfeldt, E., Tomaszewicz, A., and Jensen, J.J. (1987) Mechanical properties of high-strength concrete and application in design in design, Proc. Symposium on Utilization of High Strength Concrete, Stavanger, Norway, Tapir, Trondheim, pp.127-133.
  26. Torres, L.I., Lopez-Almansa, F., and Bozzo, L.M. (2004) Tension-stiffening model for cracked flexural concrete members, Journal of structural Engineering, ASCE, Vol. 130, No 8, pp.1242-1251. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2004)130:8(1242)