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Proposal of Stress-Strain Relations Considering Confined Effects for Various Composite Columns

합성형태에 따른 콘크리트 구속효과를 고려한 응력-변형률 관계식의 제안

  • 박국동 (인하대학교 사회기반시스템공학부) ;
  • 황원섭 (인하대학교 사회기반시스템공학부) ;
  • 윤희택 (한국철도기술연구원) ;
  • 선우현 (인하대학교 사회기반시스템공학부)
  • Received : 2009.11.19
  • Accepted : 2010.03.04
  • Published : 2010.06.30

Abstract

Concrete filled steel tube and concrete encased steel tube columns are expected to have confined effects of concrete by steel and reinforced effects of local buckling by concrete. On the basis of confined state concrete models of previous researches, stress-strain and load-displacement relations of RC, CFT and CET columns are analyzed by steel ratio. After comparing analysis results with experimental results, Modified stress-strain relations are derived through evaluation the influence upon confined effects of concrete in each cases. Also, the modified stress-strain models are carried out to be compared with specified strength of various countries.

콘크리트 충전형 합성부재와 콘크리트 피복형 합성부재는 압축하중 상태에서 강재에 의한 콘크리트의 구속효과와 콘크리트에 의한 강재의 국부좌굴에 대한 보강효과를 기대할 수 있는 압축부재이다. 기존의 연구결과를 바탕으로 RC, CFT, CET 압축부재에 대한 응력-변형률 관계와 하중-변위 관계를 철근비와 강재비에 따라 해석하였다. 이후 도출된 해석결과를 실험결과와 비교한 후, 구속효과가 하중과 변위에 미치는 영향을 평가하여 기존의 응력-변형률 관계를 수정하였다. 또한 국외 각국의 설계기준의 설계강도와 비교하여 수정된 응력-변형률 관계 제안식을 검토하였다.

Keywords

References

  1. 건설교통부(2003) 강구조설계기준, 한국강구조학회.
  2. 건설교통부(2007) 콘크리트구조설계기준, 한국콘크리트학회.
  3. 건설교통부(2008) 도로교설계기준, 한국콘크리트학회.
  4. 건설교통부, 고려대학교(2005) 강관 삽입 중공 R.C 고교각 개발, 한국건설교통기술평가원, 건설기술연구개발사업 최종 연구보고서.
  5. 박영석, 강해관, 박종원, 정일영(1997) 콘크리트 충전 각형강관 기둥.H형강보 접합부의 성능 개발에 관한 연구, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제17권 제2호, pp. 1171-1178.
  6. 연정흠(2000) 철근콘크리트 설계, 인하대학교 토목공학과.
  7. 정철헌, 김종석(2007) 콘크리트 충전 원형 강관의 휨 거동, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제27권 제4A호, pp. 553-559.
  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. 황원섭, 김동조, 정대안(2003) 콘크리트 구속효과를 고려한 CFT 단주의 극한강도, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제23권 제5A호, pp. 1011-1018
  11. Han, T.-H. (2005) Development of Enhanced Ductile Hollow Columns with Internal Confinement, degree of doctor of philosophy, Korea University.
  12. 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, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 62, pp. 1692-1712.
  13. Hwang, W.S. and Kim. D.J. (2003) Ultimate strength of CFT short columns considering the confining effect of concrete, Proc. 2003 Korea Society of Steel Construction Annual Conf, KSSC, Korea, pp. 1011-1018.
  14. Jong, W.H. (2008) Seismic Performance Evaluations and Analyses for Composite Moment Frames with Smart SMA PR-CFT Connections, Degree of Doctor of Philosophy, Georgia Institute of Technology.
  15. Kent, D.C. and Park, R. (1971) Flexural members with confined concrete, Journal of Structural Division, ASCE, Vol. 97, No. ST7, pp. 1969-1989.
  16. 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)
  17. Torres, L.I. Lopez-Almansa, F., and Bozzo, L.M. (2004) Tensionstiffening 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)