• 제목/요약/키워드: Concrete-Filled Steel Tube Column(CFT)

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탄소섬유쉬트로 보강한 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 휨내력식 (Flexural Strength Design Equation of Concrete Filled Steel Tube(CFT) Column Reinforced by Carbon Fiber Sheet)

  • 박재우;홍영균;홍기섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.29-36
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    • 2008
  • TR-CFT(Transversely Reinforced Concrete Filled Steel Tube) 기둥은 CFT 기둥의 국부좌굴부위를 탄소섬유쉬트로 보강을 하여 국부좌굴을 방지하거나 지연시키는 기둥부재이다. 본 연구에서는TR-CFT 기둥의 휨내력 산정을 위한 설계식을 제안하였다. CFT 기둥의 ACI 설계식은 강관내부에 발생하는 콘크리트의 구속효과를 고려하지 않아 저평가 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 구속효과를 고려한 콘크리트의 응력-변형률 곡선를 이용하여 CFT 기둥과 TR-CFT 기둥의 휨내력 산정식을 제안했으며 해석에 의한 예측 값들은 실험값과 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

축력과 반복수평력을 받는 TR-CFT기둥에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on TR-CFT Columns subjected to Axial Force and Cyclic Lateral Loads)

  • 박재우;김진호;홍영균;홍기섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.403-411
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    • 2007
  • CFT(Concrete filled steel tube)기둥은 콘크리트와 강관의 이질적인 성질을 상호보완 할 수 있는 구조체 일뿐만 아니라 시공적인 측면에서도 공기단축으로 인한 공사원가 절감으로 인해 최근 널리 사용되고 있다. 그러나 기존CFT기둥은 강관의 항복이후 일정지점의 국부좌굴을 생기는 단점을 지니고 있다. 이를 개선하고자 본 연구에서는 예상국부좌굴위치에 탄소섬유쉬트로 보강을 한 TR(Tranversely reinforced) -CFT기둥에 대해 실험을 수행하였다. 실험변수는 콘크리트강도와 탄소섬유쉬트보강량이며 CFT실험체와 TR-CFT실험체의 이력곡선, 초기강성, 내력, 소성변형능력, 흡수에너지를 각각 비교분석하였다.

콘크리트강도 및 단면특성에 따른 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 극한강도 분포에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Distribution of Ultimate Strength of Concrete-Filled Steel Tube Columns according to Concrete Strength and Section Properties Ratio)

  • 장갑철;장경호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.59-65
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    • 2008
  • 최근, 교량교각과 같은 기둥구조물의 사용성능을 향상시킴과 동시에 복잡한 도심지 내 효율적 공간활용을 위해 콘크리트 충전강관(CFT: concrete-filled steel tube)의 적용이 점차 증가하고 있다. 이러한 기둥구조물의 정확한 설계를 위해서는 재료 및 기하학적 특성에 따른 콘크리트 충전강관 기둥의 거동에 관한 실험적 연구가 요구된다. 이에 본 연구에서는 압축강도실험을 통하여 외경-두께비 (D/t) 및 강재-콘크리트 단면적비 (As/Ac)에 따른 콘크리트 충전강관 기둥의 극한강도 분포특성에 대해 명확히 파악하였다. 또한 콘크리트 배합강도에 따른 콘크리트 충전강관 기둥의 극한강도 분포특성을 실험을 통하여 명확히 파악하였다. 실험결과의 고찰을 통하여 압축하중을 받는 콘크리트 충전강관 기둥의 극한강도는 콘크리트 강도보다 강과의 단면특성에 주로 의존함을 알 수 있었다.

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CFT 기둥용 초고강도 충전콘크리트에 관한 연구 (A Study on High Strength Concrete of Concrete Filled Steel Tube Column)

  • 정근호;임남기;이영도
    • 한국건축시공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.127-132
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    • 2004
  • CFT(Concrete Filled Steel Tube) is a structure of circular or squared of steel column filled with concrete. The steel tube holds the concrete inside and that makes this structure to perform superior features on stiffness, proof stress, transformation, fire resistance and construction itself. In this study, by over the 800kgf/$\textrm{cm}^2$ of high strength concrete for CFT column, research has been done on the basic property of matter such as fluidity, resistance on segregation, compressive strength, setting icons of the concrete filled in the steel tube under conditions of standard weather. Physical properties of concrete for CFT that Concrete with silica fume, fly ash of air entraining and high-range water reducing agent, that used to CFT column research purpose to find the most ideal composition, which is achieved by the investigation in the concrete's property of matter like ability of Slump, Slump Flow, Air content, Bleeding, and Settlement. For this study, experiments which are bused on obtained the result through physical test are practiced, with all of the experiment, specimens only for control are produced in each method of curing and analyzed to relations with core strength in mock-up test. In mock-up test, the research is studied compactability of concrete filled in tube and degree of hydration hysteresis, as a basic reference for applying to field of CFT column which is used over 800kgf/$\textrm{cm}^2$ high strength concrete.

탄소섬유쉬트로 보강한 고강도 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 휨내력에 관한 연구 (Flexural strength of high-strength concrete filled steel tube columns strengthened by carbon fiber sheets)

  • 박재우;홍영균;홍기섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.21-28
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    • 2008
  • CFT(Concrete Filled Steel Tube)기둥은 부재의 합성효과와 경제적인 측면 때문에 최근 고층건물 시공 시 널리 쓰이고 있다. 그러나 기존의 연구문헌을 살펴보면 CFT 기둥은 강관의 항복이후 강관의 일정지점에 국부좌굴이 생기는 단점을 지니고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 예상 국부좌굴부위를 탄소섬유쉬트로 보강하여 국부좌굴을 방지하거나 지연시키는 TR-CFT (Transversely Reinforced Concrete Filled Steel Tube) 기둥에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 사용한 TR-CFT기둥의 실험을 수행하였으며 휨내력에 대한 해석을 수행한 결과 실험값과 해석값이 잘 일치하였다. 또한 기존의 ACI 318 설계법은 강관내부에서 발생하는 콘크리트에 대한 구속효과를 고려하지 않아 저평가가 되어있음을 알 수 있었다.

팽창 콘크리트를 충전한 강관충전 콘크리트의 물성에 관한 연구 (A Study on Properties of CFT filled with Expansion Concrete)

  • 박춘영;이진성;송종목;김효열;강병희
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.117-120
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    • 2008
  • The Purpose of this is properties of CFT filled with expansion concrete. CFT(concrete filled steel tube) is the structure that circle shape steel column filled with concrete. 3 kinds of expansive additives and variation of replacement rate. we changed expansive additive from 0%, 10%, 20%, 30% of ratio of addition rate are selected for this experiment. Merits of CFT are concrete internal force rising influenced by steel shape restriction, reinforcing the local buckling, excellent resistance to transformation. Generally, High rise building using CFT utilize the high strength and fluidity concrete for packing the tube inside. As the result a steel tube charged expensive concrete has stiffness 1.5times more than a steel tube not charged concrete. Increase of resisting power about compressive stress by binding expansion of expansive concrete affects strength increase and softness.

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내부 구속 중공 CFT 기둥의 내화 성능에 대한 해석 연구 (Analytical Study on the Fire Resistance of Internally Confined Hollow CFT Column)

  • 원덕희;한택희;박종섭;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.461-470
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    • 2009
  • 기둥은 축하중과 지진하중에 저항하는 주부재로서 구조물에서 가장 중요한 부재중의 하나이다. 이러한 기둥은 화재 시 고온에 의해 그 성능이 저하되어 전체 구조물계에 심각한 균열을 초래할 수 있으며, 구조물의 붕괴로도 이어질 수 있다. 본 연구에서는 새로운 형식의 기둥인 내부구속 중공 콘크리트 충전강관 기둥 (ICH CFT column; Internally Confined Hollow Concrete Filled Tube column)의 내화 성능이 연구되어져 있지 않기 때문에 건축물에 적용을 하여 기준에 맞는 기둥을 만들기 위해서는 내화 성능 평가가 필요하다. 본 기둥은 콘크리트 충전 강관 기둥 (CFT column; Concrete Filled Tube column)과 같이 외부 강관에 의해 콘크리트가 구속되어 기둥의 성능을 발휘하므로, 외부 강관의 항복 여부가 전체 기둥의 강도를 결정하게 될 것이다. 그래서 본 연구에서는 화재에 의한 기둥의 온도 변화에 따른 ICH CFT 기둥의 강도를 콘크리트의 구속효과와 재료비선형성을 고려하여 해석을 수행하였고, 또한 기둥의 중공비, 외부강관의 두께, 콘크리트의 강도를 매개 변수로 선정하여 기둥의 내화 성능을 평가하였으며, 해석에는 범용 프로그램과 전용 프로그램을 병행하여 사용하였다.

중공 콘크리트충전 각형강관 기둥의 거동에 관한 연구 (I. 중심 압축실험) (An Experimental Study on the Behaviours of Hollow CFT Column Subjected to Axial Load)

  • 김철환;김종길
    • 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.

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화재가열을 받은 고강도 콘크리트를 충전한 CFT 기둥의 내화성능 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of Fire-Resist Performance of High-Strength Concrete Filled steel Tube Column at Fire)

  • 이형준;이태규;김영선;한희철;김규용;김무한
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2008년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.193-197
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    • 2008
  • Recently, it increases in use of CFT(Concrete filled steel tube, below CFT) that is an excellent internal force and deformation capacity because material and method are required to be diversification and High-Performance according to increase the super-high structure. And it is proposed to use high-strength Concrete Filled steel Tube Column. But it is difficult quantitative evaluation about fire-resist performance of CFT because steel tube bind concrete. Also, the case of high strength CFT is feared that spalling occur inside. Therefore, this study made CFT specimen that determine the factor(which is strength of concrete) and then CFT column was exposed to heating controlled as closely as possible the ISO-834 standard fire curve. Also, it tried to analyze internal temperature through nonlinear transient heat flow analysis.

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탄소성 대변형 해석을 이용한 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 극한강도에 관한 해석적 연구 (An Analytical Investigation on the Ultimate Strength of Concrete-Filled Steel Tube Columns using Elasto-Plastic Large Deformation Analysis)

  • 장갑철;장경호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.69-74
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    • 2007
  • 교량의 교각과 같은 원형기둥구조물의 성능과 강도을 향상시키기 위해 최근 콘크리트 충전강관(CFT: concrete-filled steel tube)의 적용이 점차 증가하고 있다. 이러한 콘크리트 충전강관 구조물의 정확한 소성설계를 위해서는 사용된 재료인 강재 및 콘크리트의 대변형 거동을 구현할 수 있는 소성모델이 필요하다. 본 연구에서는 사용강재의 실험을 통하여 제안된 소성모델을 적용한 탄소성 대변형 해석을 개발하였으며 콘크리트 충전강관 기둥 해석과 실험 결과에 비교하여 그 정도 및 타당성을 검증하였다. 그리고 개발된 프로그램을 이용하여 콘크리트 충전강관 기둥의 초기처짐이 극한장도에 미치는 영향 및 상관관계를 명확히 파악하였다.

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