• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.5 no.2
• /
• pp.129-139
• /
• 1993

본 연구에서는 철근콘크리트 기둥의 거동을 예측하기 위하여 층상화 방법을 이용한 유한요소 해석방법이 제안되었다. 콘크리트의 강도와 철근비가 기둥의 극한강도와 거동에 미치는 영향을 규명하기 위하여 세장비가 10, 60, 100인 정방형 단면(80$\times$80mm)을 갖는 30개의 기둥에 대하여 실험을 수행하였다. 이때, 콘크리트의 강도는 25.5, 63.5, 86.2MPa로, 철근비는 1.98, 3.95%로 변화시켰다. 또한, 단부조건은 양단힌지로 하고, 편심량은 기둥은 양단에서 같은 방향으로 24mm로 동일하게 하였다. 본 연구에서 제안된 해석방법은 철근콘크리트 기둥의 거동을 잘 예측하며, ACI의 모멘트 확대계수법은 고강도 콘크리트 장주에 대해서는 안전측이 아닌 것으로 나타났다. 콘크리트의 강도가 기둥의 극한강도에 미치는 영향은 기둥의 세장비가 증가할수록 감소하였으며, 콘크리트의 강도가 커질수록 세장기둥의 좌굴파괴 가능성은 증가하였다. 또한, 철근비를 증가시킬 경우, 기둥의 축력이 최대가 될 때의 모멘트가 증가되었으며, 기둥의 극한강도 증가량은 단주보다는 장주에서 더 크게 나타났다. 철근비 증가에 의해 나타나는 이러한 기둥의 극한강도 증가량과 모멘트 증가량은 콘크리트의 강도가 커질수록 증대되었다.

• Fire Protection Technology
• /
• s.43
• /
• pp.34-45
• /
• 2007

고강도 콘크리트 기둥의 내화성능을 향상시키기 위한 설계지침을 개발하기 위한 연구프로그램의 전체적 결과가 도출되었다. 고강도 콘크리트 기둥과 보통강도 콘크리트 기둥의 내화성능을 비교하였다. 화재상태에서 고강도 콘크리트 기둥의 구조적 거동에 영향을 미친는 다양한 요소에 대하여 토론하였다. 설계 가이드라인은 고강도 콘크리트 기둥의 폭렬을 줄이고 내화성능을 향상시키기 위하여 준비하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.88-95
• /
• 2002

최근 국내에 60층을 초과하는 초고층 구조물들이 많이 건설되고 있으며, 콘크리트 품질의 향상 특히 콘크리트의 고강도화에 힘입어 이를 이용한 철근 콘크리트 고층 구조물들이 증가하고 있다. 이에 따라 이들 초고층, 초대형 구조물을 지지할 수 있는 고축력, 고연성의 기둥에 대한 설계 및 시공이 요구되고 있으며, 이에 가장 적합한 구조요소라 할 수 있는 콘크리트 충전 강관기둥(Concrete Filled Steel Tube Columns : CFT Columns)의 설계 및 시공에 관심이 높아지고 있다. 이러한 콘크리트 충전 강관기둥은 콘크리트가 강관에 의해 둘러싸여지기 때문에 축하중 저항 능력이 증가되는 장점과 동일한 단면으로 H형강을 사용한 순수 철골조 H형강 기둥의 강축(strong axis)과 약축(weak axis) 문제해결과 동시에 강성 (stiffness)을 증가시킬 수 있으며, 내화 성능이 향상되고 거푸집 대체 재료로 사용되는 등 여러 가지 장점을 지니고 있다. 한편 충전 강관기둥에 작용하는 축하중은 대부분 콘크리트가 부담하게 되는데 이러한 충전강관 기둥의 장점을 극대화하기 위해서는 보통강도 콘크리트보다는 압축강도 및 탄성계수가 큰 고강도 콘크리트의 사용은 불가피하게 된다.(중략)

• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.167-178
• /
• 1998

횡방향철근에 의하여 적절히 구속된 콘크리트 기둥은 강도증가 및 연성의 확보면에서 유리하다. 본 연구의 목적은 횡방향철근에 의하여 구속된 코아콘크리트의 크기,횡방향철근의 간격비 및 체적철근비 등의 변화에 따른 콘크리트 기둥의 극한강도를 포함한 최대하중 이전의 거동 및 최대하중 이후의 거동을 실험적, 해석적으로 고찰함으로써 콘크리트 기둥의 구속효과정도를 규명하려는데 있다. 본 연구에서는 횡구속된 콘크리트 기둥모형의 압축재하실험을 수행하였으며, 최대하중 이전의 거동에 대하여 연속체적 파괴와 소성을 고려한 3차원 모델링을 통한유한요소해석을 실시하였다. 또한 횡구속된 콘크리트 기둥의 변형률국소화 모델에 의한 파괴해석을 통하여 구속된 콘크리트 기둥의 최대하중 이후의 거동을 재현하였다. 해석결과는 압축재하실험의 결과와 비교, 분석되었으며, 이에 따른 구속효과를 규명하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.24 no.3
• /
• pp.241-248
• /
• 2012

This paper presents a reinforced concrete composite column method in order to improve seismic performance of reinforced concrete column specimens by selectively applying steel fiber-reinforced mortars at the column plastic hinge region. In order to evaluate seismic improvement of the newly developed column method, a series of cyclic load test of column specimens under a constant axial load was investigated by manufacturing three specimens, two reinforced concrete composite columns by applying steel fiber-reinforced mortars at the column plastic hinge region and one conventional reinforced concrete column. Both concrete and steel fiber-reinforced mortar was cast-in placed type. From cyclic load test, it was found that the newly developed steel fiber-reinforced columns showed improved seismic performances than conventional reinforced concrete column in controlling bending and shear cracks as well as improving seismic lateral load-carrying capacities and lateral deformation capacities.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• v.5 no.6
• /
• pp.11-19
• /
• 2001

A series of test on concrete-filled composite columns was preformed to evaluate structural performance under axial compression and cyclic lateral loading. It was presented that concrete-filled composite columns had high strength, high stiffness and large energy-absorption capacity on account of mutual confinement between the steel plate and filled-in concrete. A cross section analysis procedure developed to predict the moment-curvature relation of composite columns was proven to be on accurate and effective method. The ductility factor and the response modification factor were evaluated for the seismic design of concrete-filled composite columns. It was shown that concrete-filled composite columns could be used as a very efficient earthquake-resistant structural member.

• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.22 no.6
• /
• pp.741-751
• /
• 2010

An experimental study was performed to investigate the earthquake resistance of the beam-column connections as a part of a precast concrete moment-resisting frame that uses precast concrete U-shaped shells for the beams. Five full-scale precast concrete specimens and one conventional monolithic concrete specimen were tested under cyclic loading. The parameters for this test were the reinforcement ratio, stirrup spacing, and end-strengthening details of the precast beam shell. The test results showed that regardless of the test parameters, the precast concrete beam-column connections showed good load-carrying capacity and deformation capacity, which were comparable to those of conventional monolithic concrete specimen. However, at large deformations, the beam-column connections of the precast concrete specimens were subjected to severe strength degradation due to diagonal shear cracks and the bond-slip of re-bars at the joint region. For this reason, the energy dissipation capacity and stiffness of the precast concrete specimens were significantly less than those of the cast-in-place specimen.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.139-150
• /
• 2010

Reinforced-concrete (RC) columns are frequently designed and constructed. other types of columns includes composite types such as concrete-filled tube columns (CFT). Hollow RC columns may be effective in reducing both the self weight of columns and total amount of materials used. This is due to the fact that a hollow RC column possesses larger moment of inertia than that of solid RC columns of same cross sectional area. Despite the effectiveness the hollow RC column has not been popular because of its poor ductility performance. While the transverse reinforcements are effective in controlling the brittle failure of the outside concrete, they are not capable of resisting the failure of concrete of inner face which is in unconfined state of stress. To overcome these drawbacks, the internally confined hollow reinforced concrete (ICH RC), a new column type, was proposed in the previous researches. In this study, the fire resistance performance of the ICH RC columns was analyzed through a series of extensive heat transfer analyses using the nonlinear-material model program. Also, effect of factors such as the hollowness ratio, thickness of the concrete, and thickness of the internal tube on the fire resistance performance were extensively studied. Then the factors that enhance the fire-resistant performance of ICH RC were presented and analyzed.

• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.24 no.3
• /
• pp.323-331
• /
• 2012

This paper presents a new strengthening method on concrete column against seismic loads for structural performance tests. An X-bracing using high performance carbon fiber threads called the "Carbon fiber anchor X-bracing system" is used to connect RC frames internally. The carbon fiber sheet is wrapped around the column to fix the top and bottom of the column after Super anchor was installed by drilling hole on the column. The structural performance was evaluated experimentally and analytically. Two types of columns specimens were made; flexure fracture scaled model and shear fracture scaled model. For the performance evaluation, cyclic loading tests were conducted on moment and shear resisting columns with and without X bracing. Test results confirmed that the bracing system installed on RC columns enhanced the strength capacity and provided adequate ductility.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
• /
• v.8 no.5
• /
• pp.59-65
• /
• 2008

Recently, to improve the load carrying capacity of column structures such as bridge piers, application to concrete-filled steel tube(CFT) type columns are increased more and more. To design the concrete-filled steel tube(CFT) columns in accuracy, influence of material and geometry properties and aspect ratio on ultimate strength of the concrete-filled steel tube column is investigated by experimental researches. In this investigation, the ultimate strength distribution of the concrete-filled steel tube column in accordance with diameter-thickness ratio(D/t) and steel-concrete area ratio(As/Ac) are clarified by the compressive tests. Futhermore, parametric experimental investigation on concrete target strength is performed. It was known from experimental observation that ultimate strength of concrete-filled steel tube column under axial compressive loading more depends on section properties of steel tube rather than concrete strength.