현장에 적용하는 콘크리트 강도가 증가함에 따라 초고성능 콘크리트의 적용 분야가 넓어지고 있다. 초고성능 콘크리 트에는 강섬유를 일반적으로 사용하고 있지만, 이를 대체하기 위해 다양한 섬유를 연구에 적용하고 있다. 대표적으로 슈퍼섬유 라고 알려진 아라미드 섬유가 있다. 본 연구에서는 초고성능 콘크리트의 특성이 구조물 보수보강 및 내진보강에 적용하기에 적 합하다고 판단하여, 슈퍼섬유 중 하나인 파라아리미드 섬유와 조합한 복합섬유를 혼입한 초고성능 콘크리트를 보-기둥 접합부에 내진보강재로 활용하여 특성을 분석하였다. 초고성능 콘크리트의 내진보강 효과를 확인하였으며 내진상세를 적용한 실험체와 유사한 거동을 확인하였다. 초고성능 콘크리트의 높은 강도로 인해 기존 콘크리트가 파괴되는 양상이 나타나 초고성능 콘크리 트의 보수보강 효과를 모두 발휘하지 못하고 있어 추가 연구를 통해 최적의 보강단면을 설정한다면 내진보강재료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

다가구주택 필로티기둥은 전이구조 형식으로 되어 있어 지진하중에 대하여 전단파괴가 발생하기 쉽다. 이에 따라 내 진설계기준은 강화되고 있지만 이전에 지어진 건축물의 경우 내진보강이 필요한 실정이다. 하지만 기존 습식 공법의 경우 시간 적, 경제적 부담이 크기 때문에 내진보강이 잘 이루어지지 않는다. 따라서 모서리앵글과 CN복합섬유패널을 활용하여 DIY 시공 이 가능한 전단보강공법을 제안하고자 하며 본 실험에서 CN복합섬유패널의 전단성능을 평가하고자 한다. 볼트 연단거리 및 앵 글의 재질을 변수로 설정하여 실험한 결과, 볼트 연단거리가 가까울수록 각형띠판 래티스기둥의 전단내력이 증진되는 것을 확 인하였으며 슬리브 볼트는 고장력 볼트에 비하여 현저히 내력이 저하되어 CN복합섬유패널을 평가하기가 어려웠다. 또한, 알루 미늄앵글은 강재앵글에 비하여 내력은 낮지만 연성능력이 좋은 것으로 평가되었고, 강재앵글은 상대적으로 강성이 크기 때문에 CN복합섬유패널에 주는 영향이 미미한 것을 확인하였다. 이를 실용화하기 위해서 구체적으로 앵글의 크기와 볼트 연단거리를 변수로 설정하여 실험을 수행해야 할 것으로 판단된다.

As buildings are becoming larger, demand for large-scale composite columns for heavy load is increasing. Welded built-up CFT column (ACT Column I) previously developed by authors of this study is structurally stable and economical. Characteristic of welded built-up CFT column is that there is a limitation of cross-sectional size and application of external diaphragm connection to ensure continuity of rib. Then, composite mega column (ACT Column II) was developed to improve limit of cross-sectional size. Composite mega column has a closed cross section like welded built-up CFT column, but thick plate is inserted between cold-formed steel to expand cross section size. However, when external diaphragm connection is applied to composite mega column, amount of steel is increased greatly and interference with finishing material occurs. In this study, internal diaphragm connection is applied through characteristic of composite mega column to which beam flange or stiffener can be attached to plate. In order to analyze this, simple tensile experiment of composite mega column connection with T-shaped stiffener was performed.

As buildings are becoming larger, demand for mega-sized composite columns (over 1-meter diameter) is increased. We have developed and commercialized welded built-up CFT column (ACT Column I) since 2005 which are structurally stable and economical using cold-formed steel with rib. However, there has a limit in size of cross section (618˟618mm) by a fabrication facilities. And due to characteristics of closed cross section, there has a limit to construction of connection of moment frame. Composite mega column (ACT Column II) has same concept of forming closed cross section. But in order to enlarge cross sectional size, thick plate is inserted between cold-formed steels. Since composite mega column can control thickness and width of thick plate, steel or composite beams can be directly attached to the connection. In this study, we propose strength formula of composite mega column to beam connections with T-shaped stiffener as internal diaphragm and verified through finite element analysis and simple tensile experiment.

As the ridges become larger and larger, a structural type that enables effective utilization of the long span and space is required. In the construction stage, the steel column supports the installation load. However, in order to secure the stability against the out - of - plane deformation of the steel column due to the lateral pressure when the concrete is laid, a binding frame is installed inside the steel pipe at constant intervals to resist the concrete installation pressure. When the concrete is cured and its performance as a composite section is exerted, a stress is generated which pushes the steel pipe out of the plane by the column compressive force. In this case, since the binding frame controls the deformation, the local buckling is delayed and the constraining effect on the concrete is increased. In order to evaluate the structural performance and behavior of the composite mega column according to the eccentricity effect and the effect of the binding frame, we carried out a structural test by fabricating eight monopole specimens with the binding frame reinforcement, reinforcing gap, reinforced cross section and eccentricity , And the experimental results are compared with the KBC2016 design formula.

The utilization of composite columns is increasing due to the construction of high-rise buildings and large buildings. The commercially available concrete chimney steel column (ACT I) is a stable and economical structure, but there is a limit in the section size to be applied to a composite column subjected to a high load. We have developed a composite mega column with an integral structure by adding a plate to the central part of the ACT I column and installing a binding frame at a certain interval inside the central plate. In this study, to evaluate the compressive performance of the composite mega column, four test specimens were constructed with binding frame reinforcement, reinforcement spacing, and reinforced cross - sectional area. The structural performance of the composite section is compared with that of KBC2016 to evaluate the behavior of the specimen.

Composite columns are increasingly used due to the construction of super-tall buildings and large-scale buildings. Studies on the shapes of and construction technologies for structural members using steel tubes are being conducted actively. Welded built-up CFT columns previously developed and commercialized by the authors of this study (ACT-1 columns) are structurally stable and economically efficient. However, the 1m limit in the width of the columns and their small interior spaces impose a difficulty in installing reinforcing materials and thus deteriorate the ease and efficiency with which they are constructed. This study suggests placing thick plates at the centers of the surfaces of the existing ACT-1 column and installing a binding frame (binding frames) at the central thick plates to enhance the integrity and resist lateral pressure caused by concrete casting. Finite element analysis was conducted with the variables of the number and cross-sectional size of the binding frame and the cross-sectional size of the steel tube to estimate the structural behavior of the steel tubes. Hydraulic tests were conducted to analyze load-displacement relations and identify the influence of the binding frames on the relations. The variables in the tests were the number and cross-sectional size of the binding frame, welding details, column joint and the cross-sectional size of the steel tube

In this study the structural performance of new composite column to composite beam connection was evaluated by cyclic tests. It is designed to be applied to various types of through type system to the bottom plate to view synthesis composite beam. A composite column is composed of a RC type column reinforced by steel angles which the end bends in each edge corners of column. also, A composite beam is composed of trussed type’s web, a bottom steel plate and reinforced by steel angles which the end bends in each edge corners of beam. 4 cyclic tests of the clarified structural performance of the connections are performed. All specimens that is apply reinforced concrete beam-column joints based on KBC2009 criteria was performed by cyclic test of column to beam. All specimens were exposed to be satisfied with the required ultimate strength.

In this study, the seismic performance of connections between filled composite beam (CG beams) and forming angle composite (FAC) column was experimentally evaluated. First, the bending tests were conducted on two CG beams and the axial tests were conducted on two FAC columns. Then, based on these preliminary test results, the cyclic loading test were performed on two interior connections between CG beam and FAC column. The main difference of two specimens is the plate shape of the CG beam. The test results showed that both specimens achieved the maximum story drift capacity over 0.04 radian which is required for special moment frame.

본 연구에서는 변위기반 성능설계 개념에 의해 기존 철근콘크리트 기둥과 콘크리트에 강재를 매입한 SRC 합성기둥에 대하여 최대 설계지진 가속도에 대한 내진성능개선의 성능설계을 비교하였다. SRC 합성기둥은 구조물의 강도를 증가시킬 뿐 아니라 연성도를 증가시키는 효과가 있다. SRC 합성기둥의 단면은 H형 강재와 원형의 중공 강관을 매입한 형태로 구성되어 있다. SRC 합성기둥에 대한 P-M상관도와 단면 공칭휨모멘트를 분석하고 이를 바탕으로 SRC 합성기둥에 대한 설계 변위 추정을 위해 변위기반 내진 설계 알고리즘을 제시하였다. 성능기반설계에 의한 성능개선설계를 위하여 목표성능변위 및 설계지진가속도 조건에 대해 직접변위 기반 설계방법 및 변위계수법에 의한 내진성능개선 설계 방법을 제시하였다. SRC 합성기둥은 기존 RC 기둥과 비교하여 성능개선 설계 결과 변위 연성비 및 변위성능에서 크게 개선된 성능설계 결과를 나타내었다.

The purpose of this study is to deliberate on design application for a structure of beam with partially restrained composite connection to CFT column. It was intended to apply an economic and stable component by adjusting stiffness ratio of column connection through partially restrained composite connection. As a result of the review of stability of the structure, it was confirmed that in case of a low-rise building as a moment frame, it could be resisted without brace, as stiffness was increased when taking advantage of partial restrained composite connection by composite action.

이 연구에서는 새로운 접합장치인 자동체결장치(Self-Locking Connectors)를 사용한 강재보-PC기둥 접합부의 내진성능에 대한 연구를 수행하였다. PC기둥(또는 합성기둥)과 강재보로 이루어진 합성모멘트골조는 각각의 재료의 장점을 최대한으로 이용한 합리적인 구조형식이다. 그러나 서로 다른 두 재료 사이의 접합에 따른 어려움으로 인해 접합부의 상세가 복잡해지고 제작비가 상승하는 단점을 가지고 있다. 반면에 자동체결장치는 쐐기의 원리를 이용한 접합장치로서 시공이 단순한 장점이 있다. 또한 자동체결장치를 사용한 접합부는 용접을 사용하지 않음으로써 기존의 접합부에 비해 내진성능을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 자동체결장치를 사용한 강재보-PC기둥(또는 합성기둥) 접합부에 대한 내진성능을 검증하기 위해 반복하중 실험을 수행하였다. 실험결과 자동체결장치를 사용한 보-기둥 접합부는 우수한 내진성능을 발휘할 수 있는 것으로 나타났다.

This paper is presented an experimental studies on bond stress between steel and concrete in concrete filled Rectangular steel tubes. In the actual building frames, vertical dead and live loads on beams are usually transferred to columns by beam-to-column connections. In case when concrete filled steel tubes are used as columns of an actual building frame which has a simple connection, shear forces in the beam ends are not directly transferred to the concrete core but directly to the steel tube. Provided that the bond effect between steel tube and concrete core should not be expected, none of the end shear in the beams would be transferred to the concrete core but only to the steel tube. Therefore, it is important to investigate the bond strength between steel tube and concrete core in the absence of shear connectors.

탄소섬유튜브는 기존의 콘크리트 기둥에 강도와 연성을 제공하여 길이방향 및 횡방향 철근을 대신할 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유튜브에 의해 구속된 각형 콘크리트의 축하중에 대한 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 탄소섬유튜브는 길이방향에 대하여 90^{\circ}\pm30^{\circ}, 90^{\circ}\pm45^{\circ}로 섬유의 방향을 조합하여 필라멘트 와인딩 방법으로 제작하였다. 10,000kN UTM을 이용하여 단조축하중을 재하하였다. 섬유의 방향, 튜브의 두께에 따른 횡구속된 콘크리트 기둥의 응력-변형률 관계를 고찰하였다. 탄소섬유튜브에 의해 횡구속된 콘크리트의 압축강도와 연성을 예측하기 위하여 제안된 실험식은 실험결과를 적절히 예측하는 것으로 나타났다.

본 연구는 전단파괴가 예상되는 기둥 실험체에 부착형 및 구속형 보강재를 적용하여 전단능력 향상과 연성 및 에너지 소산능력을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 축하중과 횡하중을 동시에 저항하면서 전단파괴가 예상되는 실험체를 제작하였으며, 부착형 및 구속형 보강재를 적용한 실험체의 전단보강 성능을 확인하기 위하여 축하중과 동시에 횡하중을 가력실험을 수행하였다. 실험이 진행되면서 기록된 결과를 토대로 하중-변위 곡선을 작성하여 전단보강을 통한 기둥의 보강효과를 비교·분석하였다. 보통모멘트골조 실험체는 8.00%의 층간변위비에서 하중이 급격히 감소함이 나타났다. 그러나 유리섬유 복합체 보강 실험체는 마지막 8.00%의 층간변위에서도 하중이 크게 줄지 않았으며, 이후 더 큰 층간 변위비에서도 하중을 부담할 수 있음을 보여준다. 이러한 차이는 보통모멘트골조보다 유리섬유 복합체로 보강된 실험체의 내진성능확보능력을 보여 준다.

본 연구의 목적은 강 - PC 복합모듈 골조를 구성하는 프레스 성형된 비대칭 기둥과 보 접합부의 구조적 성능을 평가하는 것이다. 모듈러 골조를 구성하는 대부분의 접합부는 폐쇄형의 사각형 강재 기둥 단면을 주로 사용한다. 폐쇄형의 기둥 단면을 사용한 기둥-보 접합부는 시공성을 감소시키고 내화성을 확보하는데 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 강판을 프레스로 성형하여 비대칭 개방형 단면 내에 콘크리트를 충진하는 것이다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능을 조사하기 위해 총 4개의 실험체를 제작하였다. 실험결과, 비대칭 기둥의 구조적 성능과 거동이 비대칭 기둥 단면이 합성되는지 또는 기둥의 폭-두께 비율에 따라 달라지는지를 보여주었다. 프레스 성형된 비대칭 기둥-보 접합부의 구조적 성능은 실험결과와 이론식을 비교하여 평가하였다.

모듈형 구조시스템은 학교 및 아파트 건물과 같은 저층 및 중층 구조물에 점점 더 많이 사용되고 있다. 최근에는 고층 건물에 모듈러 구조시스템을 적용하는 방법에 대한 연구가 수행되고 있다. 고층 모듈러 구조시스템에 대해 충분한 저항력과 경제적인 구조를 제공하기 위해 복합모듈 구조시스템이 제안되었다. 본 연구에서는 일련의 실험을 통해 단위 복합모듈 구조에 적용하기 위한 목적으로 비대칭 복합 기둥의 강도를 평가하고자 하였다. 실험적 연구는 기둥의 세장비, 편심율 및 관통바 유무에 따라 기둥의 강도에 미치는 영향에 중점을 두었다. 단위 모듈 구조에 대한 비대칭 기둥단면의 설계식을 제안하였다. 결과로부터, 설계식은 단위 복합모듈 구조에서 비대칭 기둥단면의 적절한 강도 예측을 제공한다는 것을 알 수 있다.

In this study, axial-stress distribution of enlarged concrete column according to degree of composite is analysed. The analysis showed that axial-stress on existing concrete and new concrete was concentrated to edge in case of lower degree of composite. On the other hand, axial-stress was evenly distributed in case of higher degree of composite.

In this paper, the seismic performance of existing column-tree connections using composite deck plate was experimentally evaluated. As a result, although two specimens were not founded the brittle fracture at the beam-to-column, composite slab were destroyed by crushing at the beam-to-column connection.