지금은
논문 심사 준비중이라 각각의 논문들의 미덕과 도움되었던 부분들에 대한 코멘트를
달기에 여력이 그리 많지 않아 나중에 하도록 하겠습니다. 혹시 급하신 논문이나
궁금한 내용이 있으시면 개별적으로 연락을 주시면 아는 데까지 답해드리겠읍니다.콘크리트 충전강관 및 합성기둥에 관한 논문목록 게제에 부쳐
석사논문을 준비하면서 부딪힌 가장 큰 벽은 우선 본인의 창의성의 빈곤함과 학문적 역량의 부족함이었다. 그러나 빈곤함은 부유해지려는 노력으로써, 부족함은 채우려는 의지로써 어느 정도 극복가능하거나 극복했다는 자기기만으로 스스로 위안 삼을 수 있었으나, 소림사의 어느 주지도 제압하지 못할 적수가 있었으니, 이른바 무림의 최고수로 알려진 도서관파의 두 제자 "자료없음"과 "자료분실"이란 놈이다. 이들의 무차별적인 내공과 혹시나 하는 기대를 역시나 하는 한숨으로 만드는 외공에 나가떨어질 자가 없다.이에 오일육516파(예전엔 백구109파)에서 하산해 지금은 바다 건너 헐리우드의 구조판에서 맹활약 중인 연구실 선배 김태진 형의 도움과 현해탄을 건너 마찬가지로 무공(여기서 공은 공대 공자임)을 닦고 있는 친구 정두한 군과 서울시립대학교 김동규 교수님의 지원과 배려가 없었다면 두 놈의 쌍철봉, 쌍칼에 이미 불구의 몸으로 무림계를 떠났을지 모른다. 이 자리를 빌어 다시 감사의 말씀을 드리며, 이름의 색깔에 맞추어 논문에도 같은 색을 칠함으로써 작으나마 감사의 뜻을 전하고 싶다.
아래의 논문 중 본인의 석사논문에 상당한 도움이 된 논문들을 회색으로 표시함.
지금은
논문 심사 준비중이라 각각의 논문들의 미덕과 도움되었던 부분들에 대한 코멘트를
달기에 여력이 그리 많지 않아 나중에 하도록 하겠습니다. 혹시 급하신 논문이나
궁금한 내용이 있으시면 개별적으로 연락을 주시면 아는 데까지 답해드리겠읍니다.
[12]
Burr, W. H., Composite columns of concrete
and steel, Vol. 188, pp. 114-126(A41), Proceedings the Inst. Civ. Eng.,1912-
채움 콘크리트가 강재기둥의 내력성능 향상에 채움 콘크리트가 강재기둥의
내력성능 향상에미치는 영향과 미국 뉴욕을 중심으로 한 실무적 필요성과 현장에서
현장에서 적용상의 전제조건
번역요약본 다운로드[압축파일]금세기에 들어 발표된 논문으로서 당시인들의 직관적인 사고를 엿볼 수 있다는 점과 콘크리트 충전 강관기둥에 대한 효시적인 글이란 점에서 그 의의를 찾을 수 있음
[34]
A
Lohr, W. S., "Concrete encased
in steel shells proposed", Vol.113, Dec. 13, ENR, 1934, pp. 760-762
기존 콘크리트 기둥배근의 문제점과 이를 개선한 충전강관의 장점
번역요약본 다운로드[압축파일]콘크리트 충전강관의 뛰어난
역학적 성능을 그 어느 현대인보다 우월하게 설명해낸 논문으로 풍선에 비유하는
그의 상상력이 풍부한 설명에 감탄을 금치못함.
B
New research foreshadows changes in concrete art,
[64]
Behavior of mortar filled steel tubes in compression,
H.J.Salani and J.R.Sims, ACI, Vol.61, Oct. 1964, pp. 1279
축압을 받는 몰탈충전 기둥의 탄성과 비탄성영역에서의 거동, 최대내력
실험치를 탄젠트 계수에 의한 이론치와 비교함.
[67]
A
Computation of failure loads of composite columns", Basu, A. K., 1967,
Proceedings the Inst. Civ. Eng.pp.557-578
싸거나
안싼 I형강, 충전과 비충전 각형강관, 철근콘크리트 단면을 포함한 직사각형 단면
합성기둥이 편심축압을 받을 때의 파괴하중을 구하는 방법소개.
B
Strength of steel-encased concrete
beam-columns, R.W.Furlong, ASCE 6710 93(5)
순수축력성능과
순수휨성능 계산을 통해 축력과 휨을 동시에 받는 충전강관에 대한 상관식 제공
번역본 다운로드[압축파일]UT,Austin의 명예교수로 있는데 이 분야에서는 일가견을 이루신 분으로 그 분의 초기의 연구에 해당한다.
C
N. J. Gardner and E. R. Jacobson,
Structural behavior of concrete filled steel tubes, ACI, July
충전강관이 축하중을 받는 부재로 씌였을 때, 이론치와 실험치 기술. 실험결과는
NBC와 ACI, 그리고 여기서 만들어진 제안식에 의한 허용하중과 비교됨. 단주의 종국하중과
장주의 좌굴하중을 실험을 통해 결정된 하중-휨곡선으로부터 예측함.
Gardner의 67년 논문 번역본과
아래 68년 논문 요약본/67년 논문에 대한 Furlong과 Knowles 교수의 반론을 실은
Discussion 내용정리[압축파일]
[68]
A
Use of spiral welded steel tubes in pipe columns, N.J.Gardner, ACI 6811
중심축력을 받는충전나선형용접강관의 구조적 거동에
대한 실험적 연구 / ACI-NBC(67), 수정된 ACI-NBC, 접선계수방법과 실험결과 비교
/강관의 잔류응력에 대한 결과 제시
B
R.W.Furlong, Design of steel-encased
concrete beam-columns, ASCE, SD, 94(1), 1968, pp.267-281
[69]
A
Strength of CFT columns, R.B.Knowles
& R.Park, ASCE 6912.95(12)
넓은 범위의 세장비에
걸친 중심축압과 편심축압을 받는 충전강관에 대한 실험 결과 제시--중공강관에 대한
실험병행해 비교
세장비가 구속효과에 의한 횡압력에 미치는 영향에 초점 / 접선계수법에
의한 중심축압받는 기둥의 종국강도 결정을 검토, 실험결과와 잘 일치 /편심축압을
받는 기둥의 종국강도를 직선상관곡선식과 비교
번역본 다운로드[압축파일]
B
Load carring capacity of simple composite columns, J.W.Roderick & D.F.Rogers,
ASCE, 6902, 95(2)
C
P. K. Neogi, H. K. Sen, and J. C.
Chapman, Concrete-filled tubular steel columns under eccentric loading, The
Structural Engineer, 47(5), 1969, pp.187-195
[70]
A
Steel-encased expansive cement concrete
column, V.V.Betero & S.E.Moustafa, ASCE 7011.96(11)
B
Axial load design for CFT, R.B.Knowles
& R.Park, ASCE 7010.96(10)
접선계수법으로
종국하중을 구함으로써 중심축압을 받는 충전강관의 설게식 제공/ 강관의 구속으로
코어강도가 증가하는 범위의 세장비를 계산하는 방법 제공
번역본 다운로드[압축파일]
[73]
A
Ultimate strength design of composite columns, H.J.Brettle, ASCE 7309 99(9)
B
Virdi K. S. and Dowling, P. J., The ultimate strength of composite columns in
biaxial bending, Proc. of Insti. Civ. Engrs, 1973, 55, Mar, 251-172
[74]
Composite steel-concrete construction, ASCE 7405
번역본 다운로드[압축파일]
[76]
A
Guide to stability design criteria for metal structures, ed. by B. G. Johnston,
John Wiley & Sons, 3/e, 1976 [Book]
내용 : 합성기둥의 다양한 강도공식을 이끌어낸 연구조사들에 관한 간단한 정리와
그 설계방법의 전개과정에 대한 정리
B
AISC Column Design Logic Makes Sense
for Composite Columns,Too, R. W. Furlong, First Quarter, AISC Journal, pp.1-7
[78]
Concrete filled structural plastic columns, C.E.Kurt, ASCE, 104(1), Jan. 1978
번역본 다운로드[압축파일]
[79]
A Spectification for the Design of Steel-Concrete
Composite Columns,
Task Group 20, Structural Stability Research Council, 4th Quarter, AISC, 1979
[80]
A
A simple design method for composite columns, R.P.Johnson & D.G.E.Smith,
Structural Engineer,8003 58(3)
B
Bond characteristics between concrete and flat or lugged steel plates, M. Sato
and M. Ishiwata, JCI
C
A method of improving bond strength between steel tube and concrete core cast
in circular steel tubular columns, M. Tommi, K. Yoshimura and Y. Morishita,
JCI
D
A method of improving bond strength between steel tube and concrete core cast
in square and octagonal steel tubular columns, M. Tommi, K. Yoshimura and Y.
Morishita, JCI
[81]
A
Mechanical characteristics of concrete-filled steel pipes with checked projections,
M. Sato, C. Kato and H. Miyoshi, JCI
B
Hysteretic behavior of concrete filled square steel tubular beam-columns failed
in flexure, K. Sakino and M. Tomii, JCI
[82]
A
Ultimate strength of biaxially loaded composite sections, L.Lachance, ASCE 8210,
108(10)
B
Experimental studies on bond strength between square steel tube and encased
concrete core under cyclic shearing force and constant axial force, Y. Morishita
and M. Tomii, JCI
C
Behavior of joint between steel member and concrete members, J. Tajima, A. Machida
and H. Mutsuyoshi, JCI
[83]
A
Column rules of ACI, SSLC, and LRFD
compared, R.W.Furlong, ASCE 8310.SE.109(10) & Discussions after this paper
B
E. H. Roberts and L. C. P. Yam, Some Recent Methods for the Design of Steel,
Reinforced Concrete, and Composite Steel-Concrete Columns in the U.K., ACI,
Mar. 1983, p.139
[84]
A
Ultimate strength of damaged tubular bracing members, C.P.Ellinas, ASCE 8402
B
Welded box compression members, T.Usami & Y.Fukumoto, ASCE 8410
C
Design curves for the bending strength of circular and octagonal steel tubes,
including the effect of a hole, G.H.Little, SEer 8409 62(3)
[86]
Experimental study on the design method to prevent the
shear failure of reinforced concrete short circulsr columns by confined in steel
tube, M. Tommi, K. Sakino and Y. Xiao, JCI
[87]
A
Strength of grout-filled damaged tubular members, S.Parsanejad, ASCE 8703
[88]
A
Guide to stability design criteria
for metal structures, ed. by T. V. Galambos, John Wiley & Sons, 4/e, 1988,
ch. 10 Composite Columns,[Book]
B
Triaxial compressive behavior of
concrete in circular steel tube, M. Tommi, K. Sakino and Y. Xiao, JCI
이곳에 실린 실험자료는 모델의 해석치와 비교하는데, 횡구속을 받는 콘크리트 코어의 횡방향 변형도와 응력의 관계에 대한 내용은 다른 논문에서도 찾기 어려운 부분이어서 이 점에 본인의 석사논문이 힘입은 바 크다.
[초록] 원형강관에 의해 구속된 콘크리트의 구성관계(constitutive law)를 세우기 위해서 10개의 시험체가 강관두께를 실험변수로 한 실험계획에 따라 실행되었다. 변형도를 재기위해 특별히 설계된 기구가 콘크리트의 길이방향 변형도를 측정하는데 사용되었다. 콘크리트의 구성관계는 콘크리트가 (1) 등방성이고 (2) 비선형이고 (3) 탄성인 재료라는 가정하에서 응력과 변형도 텐서의 hydrostatic과 deviatoric(해석을 어떻게 해야할지 그리고 내용도 아직 모름) 성분의 측면에서 제시된다.
[결론] 외부직경 대 강관 두께비가 19.7에서 74.7인 강관에 의해
구속된 콘크리트 시험체의 거동에 대한 실험자료가 분석되었고 응력과 변형도 텐서의
hydrostatic과 deviatoric(해석을 어떻게 해야할지 그리고 내용도 아직 모름) 성분의
측면에서 제시되었다. 이런 양들 사이에 같은 유형의 관계가 등방성의 재료로서 존재한다는
가정은, Cedolin이 제안한 것처럼, bulk 계수와 전단 계수의 간단한 해석적 표현으로
이끈다.
C
Shear strength of steel reinforced
concrete (SRC) columns using high-strength steel, K. Minami, K. Masuo and K.
Tsuda, JCI
[89]
A
Experimental behavior of CF rolled rec. hollow-sec. columns, H.Shakir-Khalil
& J.Zeghiche, SEer 8910 67(19)
[90]
A
Further tests on CF rolled rec. hollow-sec. columns, H.Shakir-Khalil & M.Mouli,
SEer 9010 68(20)
B
Time-dependent analysis and design of composite columns, M.A.Bradford &
R.I.Gilbert, ASCE 9012 116(12)
C
Y. H. Chai, M. J. N. Priestley and F. Seible, Seismic Retrofit of Circular Bridge
Columns for Enhanced Flexural Performance, ACI, Sep.1991, p.572
[92]
A
Behavior of partially grout-filled damaged tubular members, S.Parsanejad &
P.Gusheh, ASCE 9211 118(11)
B
Strength of CF thin-walled steel box columns : experiments, H.Ge & T.Usami,
ASCE 9211 118(11)
C
Rangan B. V. and Joyce M., "Strength of eccentrically loaded slender steel
tubular columns filled with high-strength concrete", ACI Structural Journal,
Nov.-Dec. 1992, pp. 676-681
[93]
A
Pushout strength of CF steel hollow-sections, H.Shakir-Khalil , SEer 9307 71(13)
B
Resistance of CF steel tubes to pushout forces, H.Shakir-Khalil , SEer 9307
71(13)
C
Composite beam-columns with interlayer slip-exact analysis, U.A.Glrhammar &
Z.K.A.Gopu, ASCE 9304
[94]
A
Kenny J. R., Broce D. A. and Bjoohovde
R., "Removal of yield stress limitation for concrete tubular columns",
AISC, Engineering Journal, First Quarter, 1994, pp.1-4
B
The structural steel-to-concrete interface, P.H.Handley, SEer9409 72(17)
C
Seismic performance of steel-encased composite columns, J.M.Ricles & S.D.Paboojian,
ASCE 9408 120(8)
D
Composite semi-rigid construction, R.T.Leon, AISC 94(2/4)
E
Priestley M. J. N., Seible F., Xia.
Y. and Verrna R., "Steel jacket retrofitting of reinforced concrete bridge
columns for enhanced shear strength Part 1: Theoretical considerations and test
design", ACI, Structural Journal, Vol. 91, No. 4, July-August 1994, pp.
394-404
F
Priestley M. J. N., Seible F., Xia. Y. and Verrna R., "Steel jacket retrofitting
of reinforced concrete bridge columns for enhanced shear strength Part 2: Test
Results and Compatison with Theory", ACI, Structural Journal, Vol. 91,
No. 5, Sep.-Oct.. 1994, pp.537-551
G
Y. H. Chai, M. J. N. Priestley and F. Seible, Analytical Medel for Steel-Jacketed
RC Circular Bridge Columns, ASCE SE, 120(8), 1994, p.2358
[95]
A
Earthquake-resistant composite steel-concrete structures, A.S.Elnashai, B.M.Broderick
& P.J.Dowling, SEer 9504 73(8)
B
Boyd P. F., Cofer W. F. and McLean D. I., "Seismic performance of steel-encased
concrete columns under flexural loading", ACI, Structural Journal, Vol.
92, No. 3, May-June 1995, pp. 355-364
[96]
A
A new CF hollow FRP composite column,
A.Mirmiran, Composites : part B 27B,(1996)
[초록]사회 하부구조물에서 섬유보강플라스틱(FRP,Fiber Reinforced Plastic)의 효율적인 사용은 철근콘크리트와의 합성시공의 형태를 띤다. 기존의 콘크리트 충전강관과 유사한 단지 강관을 FRP셀로 대치한 혁신적인 합성기둥이 제안된다. FRP 셀은 구조물의 통합적인 부분이면서도 또한 콘크리트 타설을 위한 커푸집의 역할을 한다. 셀은 필라멘트로 감기거나 다층 FRP로 이루어진 파이프인데 기둥 길이방향의 섬유가 원주방향의 섬유 사이에 샌드위치처럼 있다. 제안된 기둥은 고강도와 고연성뿐만 아니라 뛰어난 내구성도 제공한다. 그 거동은 두 개의 해석 수단을 전개함으로써 연구된다 : (1) 외부에서 보강된 콘크리트 기둥의 새로운 수동구속모델이 그 하나이고 (2) 쟈켓의 횡방향(구심과 원심방향)으로의 강성을 평가하는 합성작용 모델이 그 하나이다. 결과들은 섬유로 둘러쌓인 기둥에 대한 최근의 연구와 비교된다.
[결과] 복합 FRP 셀에 타설된 철근콘크리트 코어로 이루어지는 합성기둥의 새로운 유형이 제안된다. 제안된 시스템은 녹이 잘스는 환경과 지진지역에서 유리하다. 변화하는 횡구속압력을 설명할 수 있는 새로운 수동구속모델이 제안된다. 제안된 모델과 만더(Mander)의 모델에 직접 적용한 결과를 비교하면, 만더의 모델은 17%정도 더 높게 응력을 과대평가한다. 제안된 응력-변형도 모델에 근거해 발전된 상호작용 다이어그램은 FRP 셀의 장점을 증명한다. 합성작용의 정도는 재료의 부착강도의 함수로 합리적으로 정의된다. 합성기둥의 전단강도와 해석모델과 실험치와의 비교를 포함한 새로운 연구가 진행 중이다.
B
Design strength of slender CF rectangular tubes, M.A.Bradford, ACI 9603 93(2)
C
Representation of CFT cross-section strength, J.F.Hajjar & B.C.Gourley,
ASCE 9611. SE. 122(11)
D
Designing with structural tubing, D.R.Sherman, AISC, 3rd quarter, 1996
E
Future use of composite steel-concrete columns in highway bridges, A.M.Itani,
AISC, 3rd quarter, 1996
F
Y. Xiao, M. J. N. Priestley, and F. Seible, Seismic Assessment and Retrofit
of Bridge Column Footimgs, ACI, 93(1), 1996, pp.79-94
[97]
A
A cyclic nonlinear model for CFT : [1] formulation [2] verificaton, J.F.Hajjar
& B.C.Gourley, ASCE 9706 123(6)
B
State of the art of CFT columns, M.Shams
& A.Saadeghvaziri, ACI 9710 94(5)
전문
번역본 다운로드 가능[압축파일]: 콘크리트 충전강관에 대한 이해를 위한 최고의 논문으로
전문을 번역했으며, 수식이 많아 곧바로 링크시키지 못하고 다운받아 볼 수 있도록
하였습니다. 비슷한 내용이 다른 논문에 있는 경우 부분적으로 인용하여 중간중간에
삽입하여 놓아 이해를 돕고자 하였읍니다.
C
Y. Xiao and R. Ma, Seismic retrofit of RC circular columns using prefabricated
composite jacketing, ASCE SE, 123(10), pp.1357-1364
D
F. Seible, M.J.N.Priestley, G.A.Hegemier and D. Innamorato, Seismic retrofit
of RC columns with continuous carbon fiber jackers, Journal of Composites for
Construction, 1(2), 1997, pp. 52-62
E
A. Mirmiran, and M. Shahawy, Behavior
of concrete columns confined by fiber composite, ASCE, SE, 123(5), 1997, pp.583-590
[초록] 고강도 섬유복합재에 의한 콘크리트의 외부 구속은 강도와 연성을 상당히 향상시킬 뿐만아니라 에너지 흡수능력도 매우 증가시킨다. 구속 기제는 보수보강(retrofitting)의 수단이나 신공법에서의 콘크리트로 채워지는 섬유보강플라스틱(FRP) 튜브와 같이 기존의 기둥을 섬유로 둘러싸는 것을 포함한다. 그러나 그런 하이브리드 기둥에 대한 적절한 설계는 그 성능의 향상을 정확하게 평가할 것을 요구하지만, 현행 설계법들은 기존의 철근콘크리트 기둥에 대해 개발된 모델들을 단순히 확대적용해 사용한다. 콘크리트 충전 FRP 기둥에 대한 일련의 일축실험 결과가 문헌상에서 찾아볼 수 있는 구속모델들에 의한 결과와 비교된다. 본 논문은 기존의 모델들이 일반적으로 강도를 과대평가하거나 불안전한 설계를 유발함을 보이고 섬유복합재가 강관과는 달리 섬유보강플라스틱이 콘크리트의 부피팽창을 억제한다는 측면--단위부피팽창 변형도(volumetric strain)의 방향을 역전시킨다는 의미에서--에서의 구속현상의 독특한 특성을 밝힌다. 따라서 이 논문은 섬유나 FRP로 둘러쌓인 콘크리트 기둥의 거동을 보다 더 잘 이해하는 데 좋은 틀을 제공한다.
[결론] 콘크리트 충전 FRP 튜브에 대한 일축압축실험은 복합재가 구속의 유효한 수단임을 알려준다. 왜냐하면 콘크리트의 강도와 연성을 모두 매우 크게 증가시키기 때문이다. 시험체에 대한 완전한 장비의 설치로 콘크리트와 FRP 쟈켓의 축방향과 횡방향의 변형도를 측정할 수 있었으며, 기존의 구속모델과 실험데이타를 비교함으로써 기존의 모델이 콘크리트 충전강관에 대해서는 만족할 만한 결과를 도출하지만, FRP로 구속된 콘크리트에 대해서는 강도를 과대평가함을 알 수 있었다. 이는 기존의 모델들이 구속된 콘크리트의 부피팽창을 측정하는데 불완전하기 때문이다. 이 논문을 통해서 복합재가 코어의 부피팽창률에 미치는 독특한 영향--강관과는 다른--을 밝혔다. 마지막으로 강관과 철근에 맞추어 개발된 기존의 모델들은 콘크리트 충전 FRP 기둥에 적용하기에는 한계가 있음이 강조되어야 한다.
[98]
A
S. P. Schneider, Axially loaded concrete-filled steel tubes, ASCE SE, 124(10),
1998, pp.1125-1138
[초록] 이 논문은 콘크리트 충전 강관 단주가 중심압축하중을 받아 파괴에 이를 때까지의 거동에 대한 실험적 그리고 해석적인 연구를 한 것으로, 14개의 시험체에 대한 실험을 통해 강관의 형태와 강관의 두께가 합성기둥의 극한강도에 미치는 영향을 조사한 것이다. 강관의 형태에 의해 제공되는 콘크리트 코어에 대한 구속도 또한 소개된다. 17에서 50에 이르는 직경/두께비와 4에서 5에 이르는 길이/직경비에 대해 실험이 이루어진다. 극한강도 결과과 현행 콘크리트 충전강관기둥의 설계를 지배하는 규준과 비교된다. 비선형 유한요소 모델이 개발되어 실험결과를 이용해 증명된다. 해석모델들이 설계규준의 적절함을 조사하기 위해 사용된다. 실험결과를 볼 때, 원형강관의 경우 대부분의 장방형과 정방형 강관에서는 얻을 수 없는 상당한 항복 후 강도와 강성을 제공한다. 또한 이런 실험을 통해 현행 설계 기준은 다양한 조건에서도 또한 항복하중을 예측하기에 적절한 것으로 관찰되었다.
[결론] 본 연구의 변수들은 강관의 단면형태와 직경/두께비를 포함한다. 이런 변수들이 콘크리트 코어의 구속효과와 강관과 서로 나누어 부담하는 압축력에 미치는 영향이 조사된다. 직경/두께비가 콘크리트 코어와 강관 사이의 하중 분담에 미치는 영향을 더 조사하는데 해석적 연구가 이용되었다. 이런 연구를 통해 얻어진 몇몇 사항들은 주목할 필요가 있다.
1. 원형강관은 정방형이나 장방형의 경우보다 더 큰 항복후 축연성을 제공한다. 이 실험적 조사에서 모든 원형 강관은 변형도 경화(strain hardening)를 나타내었지만, 반면에 장방형과 정방형의 경우는 직경/두께비가 약 20보다 작은 경우에 이런 특성을 보였다.
2. 강관의 측정된 원주방향 대 길이방향 변형도는 상당한 구속효과가 축하중이 기둥 항복강도의 거의 92%에 도달하기 전에는 대부분의 시험체에 생기지 않음을 암시한다. 더 나아가 대부분의 경우에 정방형과 장방형의 벽은 합성기둥의 항복하중을 초과해서는 콘크리트 코어에 상당한 구속압을 제공하지 못한다.
3. 원형강관의 경우 국부좌굴이 10이상의 축연성도에서 발생했으나, 정(장)방형의 경우에는 2~8사이의 연성도에서 발생했다.
4. 작은 규격(dimmesion)의 콘크리트 충전강관기둥의 경우 더 작은 직경/두께비일수록 계산된 AISC/LRFD 규준에 비해 항복하중이 상당히 증가한다. 더욱이 바람직한 항복후 거동도 보인다. 그러나 이런 효과는 큰 직경의 기둥에서는 줄어든다.
5. 거의 모든 경우에 AISC/LRFD 규준은 콘크리트 충전강관의 축강도를
합리적이고 안전하게 측정한다. 몇몇 경우에는 실제 항복하중을 과소평가하기도 하지만
단지 5%에 지나지 않는다.
B
M. Samaan, A. Mirmiran, M. Shahawy,
Model of concrete confined by fiber composites, ASCE SE, 124(9), 1998, pp.1025-1031
[초록] 콘크리트를 파이버나 파이버보강플라스틱(FRP) 셀로 둘러싸면 콘크리트 기둥의 강도와 연성이 상당히 커진다. 그러나 이런 하이브리드 시스템의 설계는 구속효과로 인한 성능의 향상을 정확하게 평가할 수 있어야 가능하다. 현행 설계절차는 기존의 철근 콘크리트 기둥에서 발전된 모델의 단순한 확장에 불과하다. 이전의 이 분야에 관한 연구는 그런 모델들이 FRP 보강 콘크리트에는 적절하지 않음을 증명했다. 축방향과 횡방향의 FRP 보강 콘크리트의 완전한 두 개의 직선으로 이루어진 응력-변형도 거동을 예측할 수 있는 간단한 모델이 제시된다. 이 모델은 콘크리트 코어의 부피팽창과 코어를 구속하는 FRP 부재의 후프(원주방향) 강성 사이의 관계에 기초하고 있다. 이 모델의 변수는 FRP 셀과 콘크리트 코어의 재료 특성에 직접 관계된다. 예상된 응력-변형도 곡선은 기존 모델에 의한 현행 연구의 결과뿐만 아니라 다른 연구자들의 실험 결과와 비교된다.
[결론] 기존의 구속모델은 코어를 구속하는 FRP의 구속 강성을 무시하기 때문에, FRP로 구속된 콘크리트의 거동을 예측하지 못한다. 실험결과는 실험 결과는 두 개의 직선으로 된 응력-변형도 거동으로 나타나는데, 처음의 연화(softening)나 항복은 구속되지 않은 콘크리트의 강도의 수준에서 생기고, 두 번째 직선의 기울기는 코어를 구속하는 FRP 쟈켓의 강성에 비례한다. 간단한 구속모델이 FRP로 구속된 콘크리트의 축방향과 횡방향에서의 거동을 예측하기 위해 제안된다. 모델에 의한 해석적인 추측과 최근의 실험 결과, 그리고 세가지의 다른 연구들과 비교함으로써, 그 적합성과 우수성이 입증된다.
Large steel-concrete composite cylinders under
external pressure, P.Montague
