Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Flexural Behavior of Concrete Filled Seismic Resistant Steel Tubular Columns Subjected to Axial and Cyclic Lateral Load

축력과 반복수평력을 받는 콘크리트 충전 내진 각형강관 기둥의 휨거동 특성

  • Received : 2010.12.15
  • Accepted : 2011.06.14
  • Published : 2011.06.27
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Today there is a growing range of applications for Concrete-Filled Steel Tube (CFT) member because of its superior performance. Ductility estimation test of concrete-filled seismic resistant steel tubular columns, subjected to axial and cyclic lateral load, was carried out in this study. Seismic resistant steel tubes are manufactured using SN400B plates by a two-seam welding at center of the column width for cold press-formed shape plates of two pieces. A total of eight specimens were manufactured and tested with the parameters of width-thickness ratio of steel tubular column, axial load ratio, and loading conditions to act axial and cyclic lateral load two dynamic actuators were used. From test results, flexural strength, deformation capacity, energy dissipation capacity, and ductility behavior of columns were analyzed.

최근 CFT(Concrete Filled Steel Tube) 부재는 뛰어난 구조성능으로 인하여 그 사용범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 축력과 반복수평력을 받는 콘크리트 충전 내진 각형강관 기둥의 연성을 평가하는 실험을 수행하였다. 내진 각형강관은 SN400B 후판재를 냉간 프레스 성형하여 2개의 ㄷ자로 절곡한 후 기둥 폭의 중앙에서 2-seam 용접하는 방식으로 제작하였다. 강관의 폭두께비, 축력비, 가력방법을 변수로 총 8개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였고, 축하중과 반복수평력을 가력하기 위하여 2대의 액츄에이터가 사용되었다. 실험결과를 통해 기둥의 휨내력, 변형능력 및 에너지소산능력을 평가하였으며, 반복수평력에 대한 기둥의 연성거동 또한 평가되었다.

Keywords

References

  1. 김철환, 정하선(1997) 콘크리트 충전 각형강관 기둥의 역학적 특성에 관한 연구, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제13권, 제5호, pp.259-270.
  2. 대한건축학회(2009) 건축 구조설계기준 및 해설, 기문당.
  3. 송준엽, 권영봉, 김성곤(2001) 반복하중을 받는 콘크리트충전 강합성 기둥의 연성에 관한 연구, 한국지진공학회논문집, 제5권, 제6호, pp.11-19.
  4. 임성우, 최광, 장인화(2004) 건축구조용 냉간성형 강관의 가공성능 평가, 한국강구조학회지논문집, 한국강구조학회, 제16권, 제1호, pp.33-42.
  5. 최성모, 강석빈, 김대중(2003) 저축력과 반복수평력을 받는 콘크리트충전 강관기둥의 이력특성, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제15권, 제2호, pp.207-217.
  6. ANSI/AISC 341-05 (2005) Seismic Provisions for Structural Steel Buildings
  7. Boyd, P.F., Cofer, W.F., and McLean, D.I.(1995) Seismic Performance of Steel-Encased Concrete Column under Flexural Loading, ACI Struct. J., Vol.92, No.3, pp.355-365.
  8. Fam, A., Qie, F.S., and Rizkalla, S. (2004) Concrete-Filled Steel Tubes Subjected to Axial Compression and Lateral Cyclic Loads, ASCE, Journal of Structural Engineering, Vol.130, No. 4, pp.631-640. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2004)130:4(631)
  9. Ge, H. and Usami, T. (1996) Cyclic Tests of Concrete-Filled Steel Box Columns, ASCE, Journal of Structural Engineering, Vol.122, No. 10, pp.1169-1177. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1996)122:10(1169)
  10. Hajjar, J.F. (2000) Concrete-Filled Steel Tube Columns under Earthquake Loads, Progress in Structural Engineering and Materials, Vol.2, No. 1, pp.72-81. https://doi.org/10.1002/(SICI)1528-2716(200001/03)2:1<72::AID-PSE9>3.0.CO;2-E
  11. Nagashima, T., Sugano, S., Kimura, H., and Ichikawa,A.(1992) Monotonic axial compression test on ultra-high- strength concrete tied columns.10th World Conferenceon Earthquake Engineering, Madrid, pp.2599-2602.
  12. Shams,M.and Saadeghvaziri,M.A.(1997) State of the Art of Concrete-Filled Steel Tubular Columns, ACI Structural Journal, Vol.94, No.5, pp.558-571.
  13. Usami, T. and Ge, H. (1994) Ductility of Concrete-Filled Steel Box Columnsunder Cyclic Loading, ASCE, Journal of Structural Engineering, Vol.120, No.7, pp.2021-2040. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1994)120:7(2021)