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한택희(Han Taek Hee),김홍중(Kim Hong Jung),김영종(Kim Young Jong),강영종(Kang Young Jong) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 A Vol.26 No.4A
When concrete is confined, its strength is enhanced by confining stress. Thus, increasing confining stress makes concrete strength higher. But a brittle failure may occur in hollow RC(Reinforced Concrete) column although its concrete is confined by transverse reinforcements. This brittle failure results from the absence of internal confinement and it decreases the strength and the ductility of a hollow RC column. To overcome this brittle failure problem, a hollow RC column which has a internal steel tube was developed. In this study, an experiment was performed to investigate the existence of to internal confinement by a settled steel tube. Thirty six specimens were tested and test results show the existence of internal confinement by the increase of concrete strength. 구속된 콘크리트는 구속되지 않은 콘크리트에 비해 상당히 큰 강도를 갖는다. 따라서 콘크리트의 구속응력을 증가시키는 것은 강도의 증가를 유도할 수 있다. 하지만 중공교각의 경우, 심부구속력의 부재로 인하여 중공교각의 안쪽면에서 취성파괴가 발생하며, 이는 기둥의 강도 저하 및 연성의 저하를 초래한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 강관 삽입 중공 RC(Reinforced Concrete) 기둥이 개발되었으며, 본 연구에서는 실험을 통하여 삽입 강관에 의한 내부 구속력의 효과를 검증하였다. 총 36개의 시험체를 제작하여 실험을 수행하였으며, 실험 결과를 통하여 삽입 강관의 구속력과 이로 인한 콘크리트의 강도 증가를 확인하였다.
구속효과를 고려한 내부 구속 중공 CFT 부재의 비선형 콘크리트 모델 개발
한택희,염응준,한상윤,강영종,Han, Taek Hee,Youm, Eung Jun,Han, Sang Yun,Kang, Young Jong 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.1
CFT(Concrete Filled Steel Tube, 콘크리트 충전 강관) 부재는 뛰어난 구조거동으로 인하여 그 사용 영역이 점차 확대되고 있는 추세이나, 대단면의 부재로 사용될 경우에는 자중과 경제성에서 불리할 수 있다. 본 연구에서는 CFT 부재의 단면을 중공으로 만듦으로써, 콘크리트 사용량을 절감하여 부재의 자중을 감소시키고, 중공면에 강관 또는 FRP 튜브를 삽입하여 성능을 향상시킨 내부 구속 중공 CFT 부재의 합리적인 해석을 위하여 비선형 콘크리트 모델을 개발하였다. 개발된 비선형 콘크리트 모델은 구속효과를 고려한 Mander의 일축 압축 콘크리트 모델을 기본으로 하였으며, 내부 구속 중공 CFT 부재 내 콘크리트의 응력-변형율 선도를 결정하기 위해서, 내부 구속 중공 CFT 부재의 발생 가능한 파괴 형상을 제시하고, 각각의 파괴 형상이 발생할 때의 구속응력을 평형방정식을 통하여 유도하였다. 유도된 식을 통하여, 컴퓨터를 이용한 해석 프로그램이 작성되었으며, 매개변수 연구가 수행되었다. 해석결과, 내부 구속된 콘크리트는 비구속 상태 또는 이축 구속 상태의 콘크리트에 비하여, 향상된 강도와 연성을 갖는다는 것을 확인하였다. There is a growing range of applications for concrete-filled steel tube (CFT) member because of its superior performance. But a CFT member may be uneconomical or has weight problems because it is fully filled with concrete. In this study, a new type of member, called internally confined hollow (ICH) CFT member, was developed to solve the high cost and weight problems of the CFT member. To determine stress-strain model of the concrete in an ICH CFT column, possible failure modes of an ICH CFT column were suggested and confining pressure was derived from equilibriums for each failure mode. From the derived equations, a computer program was coded and parametric studies were performed for some examples. Analytical results showed that internally confined concrete has enhanced strength and ductility compared with those of unconfined or biaxially confined concrete.
한택희 ( Taek Hee Han ),김효산 ( Hyo San Kim ),장영두 ( Young Du Jang ),박윤호 ( Youn Ho Park ),강영종 ( Young Jong Kang ) 한국복합신소재구조학회 2010 복합신소재학회논문집 Vol.1 No.1
유한요소해석을 통하여, 지중 매설된 GFRP 관로의 거동과 좌굴안정성을 분석하였다. GFRP 관로에 토압과 차량하중과 같은 외압만이 작용하는 경우와, 외압과 함께 수압이 내압으로 작용하는 경우에 대해 해석을 수행하였으며, 해석 대상 관로는 현재 생산되는 GFRP 관로로 한정하고, 응력과 변위, 좌굴강도를 검토하였다. 또한, 관로 연결 플랜지의 응력집중 현상을 저감하기 위하여, 형상을 개선시킨 플랜지에 대해 해석을 수행하였다. 연결부 목 부위의 최대 응력을 검토하기 위한 캔틸레버 모델과, 지중 매설시의 모델 두 가지에 대해 해석을 수행하여 응력을 검토하였다. 해석결과 지중 매설된 GFRP 관로에 외압이 작용하는 경우와 좌굴에 대해서는 안전하였으며, 개선된 플랜지의 응력 집중도 상당히 저감되었음을 확인 할 수 있었다. Static analyses and buckling analyses were carried out for buried GFRP pipes by using finite element method. Vehicle loads, vertical and lateral soil pressures were considered as external loads, and supplying water pressure was considered as an internal load. Nine types of the factory-manufactured GFRP Pipes were analyzed. Their maximum stresses and displacements were compared with the limit displacements and ultimate stress. Additionally, stress analysis on an enhanced flange, which was designed to reduce stress concentration, was performed. A cantilever analysis was carried out to know the maximum stress on the neck of the flange, which is the critical part. And a static analysis was carried for the buried flange. The test results showed that GFRP pipes were safe and stable against the external loads. And they showed that the enhanced flange decreased about 35% of the stress concentration.
대변위 효과를 고려한 3.6MW 터빈 대응 강합성 풍력타워 거동 분석
한택희(Taek Hee Han),이진학(Jin-Hak Yi),윤길림(Gil-Lim Yoon),박영현(Young Hyun Park),이선호(Sonho Lee) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-
콘크리트 충전 이중강관(DSCT; Double-Skinned Composite Tubular) 해상풍력 타워를 설계하였다. 안전한 풍력발전 타워의 설계를 위해서는 대변위 효과를 고려하여 실제 횡력에 저항할 수 있는 타워의 모멘트 성능을 계산하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 자동설계 프로그램을 이용하여 3.6MW 급의 터빈에 대응하는 40개의 DSCT 풍력타워 단면을 설계하였다. 설계된 40개의 단면을 갖는 풍력타워를 대변위 효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대해 거동을 분석하고 비교하였다. 해석결과의 비교로 터빈 자중에 의한 대변위 효과로 인하여 풍력타워의 실 모멘트 저항 성능 감소분이 상당하며, 안전한 풍력타워의 설계를 위해서는 대변위 효과가 반드시 고려되어야 함을 알 수 있었다.