The result of structural performance evaluation about circular CFT column-H shape steel beam which was performed as in previous study, even though we designed the Y type plate tension as below the axial force which was under design criteria, the flexure of steel beam was happened. For these reasons, in this study, to figure out the time of connections failure and the minimum value of parameters in order to evaluate the performance of advanced Y type plate in detail.

최근 도심지에서 이루어지는 건축공사의 대부분은 재개발 및 재건축으로 인한 중.소규모 형태의 건축공사이다. 또한, 한정된 토지의 효율적인 이용을 위하여, 지하층 공사가 고심도화 되고 있다. 이러한 이유로 도심지 공사에서는 역타공법을 많이 적용하고 있으며, 이에 대한 많은 기술 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 CFT 강관기둥을 이용한 철골조 역타공법 개발을 위하여 Y형 플레이트를 이용한 지하층 CFT기둥과 H형강보의 접합상세를 제안하였으며, 이에 대한 구조성능 평가를 수행하였다. Y형 플레이트를 이용한 접합상세의 효율적인 구조설계를 위하여, 구조성능에 영향을 줄 수 있는 다양한 형태의 영향 변수를 설정하고, 각각의 변수들에 대한 영향력 평가를 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 도출된 결과를 바탕으로 효율적인 Y형 플레이트 접합 상세를 제시하였다. 또한, 각 변수들의 영향력을 검증하기 위하여, 실물 크기로 접합부 실험체를 제작하여 각 변수들에 대한 제안된 접합상세의 내력 및 변형 능력을 평가하였다. 성능평가 결과, Y형 플레이트를 이용한 CFT기둥과 H형강보의 접합상세의 구조성능은 우수한 것으로 나타났으며, 역타공법을 적용하는 도심지 건축공사에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 기존의 원형단면 CFT 기둥-기초부 연결부의 문제점을 분석하고 이를 개선하기 위한 구조상세를 제안하였다. 앵커를 이용한 구조물의 연결은 원형단면을 가진 CFT 기둥의 경우 하부에 베이스플레이트를 설치하게 된다. 기초부 설계시 앵커의 연결성능을 향상시키기 위하여 앵커프레임을 설치하게 되는데 이는 설계시 구조물의 구조상세가 복잡해지게 되며 시공 규모 또한 증가하게 된다. 또한 상부의 하중이 커짐에 따라 연결부의 앵커배치가 2열,3열로 증가하여 기초부와 콘크리트의 연결상세가 복잡해지고 경제적인 설계의 어려움이 있다. 이러한 기초부의 과도한 설계를 개선하기 위하여 새로운 구조상세에 대한 연구가 필요하다. 앵커연결을 지지하는 앵커프레임에 대한 구조상세를 개선하기 위하여 기존에 사용된 앵커대신 고장력 볼트를 사용하여 연결성능을 향상시켰으며 앵커프레임의 생략을 유도한 구조상세를 제안하였다. 이러한 연결상세의 합리적인 검토를 위하여 기존의 설계법과 고장력 볼트를 이용한 시험체를 각각 제작하였고 실험을 통하여 거동특성을 분석하였다. 고장력 볼트의 적용성을 확인하여 CFT 기둥-기초부의 연결성능을 향상시키기 위한 다양한 구조상세를 제안하였다. 고장력 볼트의 전단연결재 설치, 내부보강형식에 따른 구조상세 등 총 4가지의 설계변수를 기준으로 하여 시험체를 제작하였으며 탄성영역에서의 변형률 분포특성과 하중-변위관계를 통한 이력거동특성에 대한 검토를 수행하였다. 또한, 실험결과의 분석을 통하여 기둥부와 연결부의 강도평가를 실시하여 연결구조에 대한 개선된 구조상세를 제안하였다. 개선된 구조상세를 기준으로 유한요소해석을 실시하고, 이에 대한 타당성 검증 및 설계변수를 설정하여 이론에 의한 강도평가를 실시하고 개선된 구조상세에 대한 영향을 검토하였다.

In this study, an experimental study to investigate the load transfer behavior of the CFT column to steel beam connection was carried out. The load transfer mechanism and the effect of the load transfer length were examined, and the results were also compared with finite element analysis results. Finally, the results are to be used for the basic reference of the design guideline for the CFT column connection.

The objective of this research is to evaluate the fireproof covering thickness of concrete-filled tube columns(CFT) by finite element results using ABAQUS package program. As a result of this study, there is a huge difference between the analytical results and Korean fire resistance criterion

교량 건설에 있어서 사용 재료의 품질 개발과 새로운 구조 형식을 개발하는 기술이 지속적으로 발달되어져 왔으며, 현재는 성능 향상 및 재료비 절감 등을 이유로 다양한 중공식 교각이 개발되고 있다. 이러한 중공식 교각은 단면 형상에 따라 사각단면, 원형단면 등으로 나눌 수 있으며, 제작 기술에 따라 중공 RC 교각, 중공 CFT 교각 등으로 세분화할 수 있다. 현재까지는 중공 사각형 RC 교각이 고교각 건설에 주로 이용되고 있는 실정이다. 중공 교각을 사용하는 주된 이유는 사용 재료의 절감을 통한 경제성 확보 및 같은 양의 재료로 유리한 단면상수를 가진 교각 단면을 만들 수 있으며, 교각의 중공부에 의한 교각의 자중을 감소로 인하여, 교각의 질량이 줄어듦으로써, 지진 하중에 대한 응답을 줄일 수 있기 때문이다. 이에 본 연구에서는 중공식 기둥의 한 종류로 선행 연구자들에 의해 개발된 내부 구속 중공 CFT 기둥을 교량의 하부 구조로 적용하여, 응답스펙트럼해석을 이용한 교각의 내진 성능을 평가를 수행하였다. 본 연구에서의 매개변수는 내부 구속 중공 CFT교각의 중공비이다. 기존 중실교각대비 질량저감 효과를 고려하기 위하여, 중공비는 0.7, 0.8, 0.9를 각각 선정하여, 중공비에 따른 단면을 설계하였다. 축강도 기준, 모멘트 성능 기준, 경제성 기준, 동일단면의 설계를 통하여, 교각의 중공비에 따른 내진 응답을 산출하였으며, 중실기둥대비 성능향상 효과를 도출하였다.

화재발생시 콘크리트충전 강관(CFT)기둥은 강재의 표면이 고열에 직접 노출되기 때문에 강관의 내화피복에 따라 내화성능에서 많은 차이가 예상된다. 본 연구에서는 내화피복 CFT기둥의 온도분포특성을 파악하기 위하여 내화피복의 종류와 두께 및 내화시간을 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과 가열온도를 기준으로 내화성능은 내화뿜칠, 내화페인트, 무내화의 순으로 나타났다. 가열시간-위치별 온도분포는 콘크리트부분은 완만한 증가를 보이고 있으나, 강관외부표면에 도달하면 급격한 온도의 증가를 보이는 것으로 나타났다.