Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Long-Term Behavior of Square CFT Columns with Diaphragm

격막이 설치된 각형 CFT 기둥의 장기거동에 관한 연구

  • Kwon Seung-Hee (Dept. of Civil and Environmental Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ;
  • Kim Tae-Hwan (Dongbu Corporation) ;
  • Kim Yun-Yong (Dept. of Civil and Environmental Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ;
  • Kim Jin-keun (Dept. of Civil and Environmental Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology)
  • 권승희 (한국과학기술원 건설및환경공학과) ;
  • 김태환 (동부건설㈜) ;
  • 김윤용 (한국과학기술원 건설및환경공학과) ;
  • 김진근 (한국과학기술원 건설및환경공학과)
  • Published : 2005.12.01
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Abstract

This paper presents experimental and analytical studies on long-term behavior of square CFT columns with diaphragm. In order to investigate the effect of the diaphragm on the long~term behavior, experiments for six specimens with two diaphragms and three different column length, and three-dimensional finite element analysis for each specimen have been performed. The finite element models considering the interface behavior between the steel tube and the inner concrete were verified from comparison of the test results with the analysis results. From the test and the analysis results, the following conclusions were obtained. The confinement effect created by the diaphragm does not depends on column length and influences only a part of the whole column that is from the end to the depth which is the same to the width of the column. The shortening of the column with diaphragm which covers more than a half of the cross sectional area of the inner concrete is the same as that of the column under a load applied on the steel tube and the entire section of the inner concrete.

이 연구에서 격막이 설치된 각형 CFT 기둥의 장기거동에 관한 실험과 해석을 수행하였으며, 이를 통해 각형 CFT 기둥의 장기거동에 미치는 격막의 영향을 파악해 보고자 하였다. 격막의 크기에 따라 두 가지, 기둥 길이에 따라 세 가지 변수를 두어 총 6가지의 변수에 대한 실험과 각 실험체에 대한 3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 강관과 콘크리트의 계면 거동을 고려한 유한요소 해석은 격막이 설치된 CFT 기둥의 실제 거동을 정확히 모사하였으며, 이를 통해 유한요소 모델링의 정확성이 검증되었다. 실험과 해석 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 격막에 의한 기둥 단부의 구속 효과는 기둥의 길이에 상관없이 CFT 기둥의 단부에서 기둥의 폭만큼 내려간 위치까지이며, 이외의 부분에서 격막 또는 강관에 의한 구속 효과는 나타나지 않았다. 또한 내부 콘크리트 면적의 1/2 이상을 가압할 수 있는 격막이 설치된 각형 CFT 기둥의 장기변형에 의한 축소량은 강관과 콘크리트의 전체 면적을 동시에 가압한 경우의 축소량과 동일하다.

Keywords

References

  1. 권승희, 김태환, 이태규, 김윤용 '중심축 하중을 받는 각형 CFT 기둥의 장기거동에 관한 연구', 콘크리트학회논문집, 17권 2호, 2005, pp.281-290
  2. 한국강구조학회, '특집기사-CFT 과거.현재.미래', 강구조학회지, 14권 2호, 2002, pp,10-56
  3. Terry, P. J., Bradford, M. A., and Gilbert R. I., 'Creep and Shrinkage in Concrete-Filled Tubes', Tubular Structures VI Proc. 6th Int. Symp. On Tubular Structures, Balkema, Rotterdam, 1994, pp.293-298
  4. Morino, S. Kswaguchi, J., and Can. Z.S., 'Creep Behaviour of Concrete-Filled Steel Tubular Members', Composite Construction in Steel and Concrete III, Proc. Engineering Foundation Conf, Irsee, Germany, 1996, pp.514 -525
  5. Nakai, H., 'An Experimental Study on Creep of Concrete-Filled Steel Tubes', Proc. 3rdint. Conf. on Steel-Concrete Composite Structures, 1991, pp.55-60
  6. Bradford, M., 'Service-load deformations of concrete -filled RHS columns', Eighth Int. Symposium on Tubular Structures, Balkema, Singapore, 1998, pp. 425-423
  7. 권승희, 김진근, '중심축 하중을 받는 CFT 기둥의 장기거동에 관한 연구', 콘크리트학회 논문집, 13권 1호, 2001, pp.77 -85
  8. Baltay, P. and Gjelsvik, A, 'Coefficient of friction for steel on concreteat high normal stress', Journal of Materials in Civil Eng., Vol.2, No.2, 1990, pp.46-49 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1990)2:1(46)
  9. Boverket, Boverket's Hand Book for Concrete Sturctures, BBK 94, Vol. 1, 1994(in Swedish)
  10. 권승희, 김진근, 'CFT 기둥의 부착응력에 관한 연구', 콘크리트학회 논문집, 13권 2호, 2001, pp.93-98
  11. Johansson, M and Gulltoff, K, 'Structural Behavior of Selender Circular Steel-Concrete Composite Columns under Various Means of Load Application', Steel and Composite Structures, Vol.1, No.4, 2001, pp.393-410 https://doi.org/10.12989/scs.2001.1.4.393