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한택희(Taek Hee Han),유상량(Sang Ryang Yoo),원덕희(Deok Hee Won),이진학(Jin-Hak Yi),박영현(Young Hyun Park) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2015 No.1
터빈 용량에 따라 내부구속 중공 철근콘크리트(Internally Confined Hollow Reinforced Concrete; ICH RC) 풍력 타워를 설계하고 좌굴 해석을 수행하였다. ICH RC 풍력타워의 외경은 3.6MW 터빈과 5.0MW 터빈을 지지하는 강재 타워와 동일한 직경을 갖는 2종과 두 타워의 평균 외경을 갖는 타워 1종에 대하여 수행하였으며, 높이에 따른 단면 변화를 고려하여 설계하였다. 설계된 ICH RC 풍력타워에 대해 좌굴해석을 수행하여 설계하중에 대한 안정성을 검토한 결과 모두 설계 하중에 대해서 안전함을 확인하였다.
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.
응력 저감을 위한 지중 파형 관로 마감부 보강재 및 곡선 연결부 설계
한택희,오명학,강영종,Han. Taek Hee,Oh. Myoung Hak,Kang. Young Jong 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.2
파형강관 관로의 마감부와 연결부에 대해 안전성 해석을 수행하였다. 강재 마감부에 보강재 설계를 수행하여 안전성을 검토하였으며, 콘크리트로 마감부를 설계한 경우에 대해서도 안전성을 검토하였다. 해석결과, 강재 마감부의 경우에는 보강재의 설치가 반드시 필요하며, 보강재 크기나 마감재의 두께 증가 보다는 보강재의 수를 늘리는 것이 효율적이었다. 콘크리트 마감부의 경우에는 강재 마감부에 비해 두께가 크기 때문에 보강재의 설치는 필요 없었다. 연결부에 대해서는 본관보다 작은 직경의 분기관이 연결될 경우와 본관과 동일한 직경의 분기관이 연결될 경우에 대하여 해석을 수행하여 안전성을 검토하였으며, 본관과 분기관의 직경이 다른 경우에는 양 측면에서 응력 집중이 발생하며, 본관과 분기관의 직경이 동일한 경우에는 연결부 상단에서 응력집중 현상이 가장 크게 발생하였다. 연결부 응력집중 현상을 저감하기 위하여 연결부를 곡선으로 처리하여 해석한 결과, 연결부의 응력집중 현상이 저감됨을 확인할 수 있었다. Safety analyses were performed for the end sides and connections of buried corrugated steel pipes. A steel end plate with stiffeners and concrete end plate were analyzed with a FEA program and their safeties were checked. The analysis results showed that the steel end plates required stiffeners for the safety. And it was efficient to increase the number of the stiffener for the safety. However, the concrete end plate was safe without any stiffener because it is very thicker than the steel one. For connection, two cases were considered. One was the connection between two pipes which had different diameters. The other case was the connection between two pipes which had equal diameters. In the first case, the stress concentration occurred along the side line of the connection. In the second case, the stress concentration occurred on the top of the connection. To mitigate the stress concentration, the connection part was redesigned to have curved surface, and it was efficient to decrease the stress concentration.
한택희,원덕희,이규세,강영종,Han. Taek-Hee,Won. Deok-Hee,Yi. Gyu-Sei,Kang. Young-Jong 한국방재학회 2009 한국방재학회논문집 Vol.9 No.6
콘크리트의 구속효과 및 재료 비선형성, 강재의 변형 경화, 초기작용 축력을 고려하여 원형 콘크리트 충전 강관(Concrete Filled Steel Tube : CFT) 기둥의 해석을 위한 프로그램을 작성하고 검증 및 해석을 수행하였다. 축력-모멘트 상관관계 해석, 모멘트-곡률 해석, 모멘트-횡변위에 대한 해석을 수행하고, 선행연구자의 실험결과와 비교하여 검증하였다. 검증결과, 작성된 프로그램은 실제 CFT 기둥의 거동에 근접하였으며, 콘크리트의 구속효과를 고려한 경우 그렇지 않은 경우보다 더 큰 강도와 연성능력을 나타내었다. 콘크리트의 강도와 강관의 두께 변화에 따른 간단한 매개변수 해석을 수행하였으며, 콘크리트의 강도 증가 시 CFT 기둥의 강도는 증가하나 연성은 저하되는 결과를 보여주었다. 반면에 강관 두께를 증가시키는 경우에는, CFT 기둥의 강도와 연성 모두 증가하는 결과를 보여주었다. An analysis program to predict the behavior of a concrete filled steel tube column (CFT) was developed. It considered confining effect, material nonlinearity, strain hardening of steel, and initial axial load. With the developed program, axial load-bending moment interaction analyses, moment-lateral displacement relation analyses, and lateral load-lateral displacement relation analyses were performed. For the verification of the developed program, analysis results were compared with the test results from the other researches. The verified results showed that the developed program predicted the behavior of the CFT column with agreeable accuracy. And they showed that it is necessary to consider the confining effect for the reasonable analysis of the CFT column. A simple parametric study was performed and it chose the strength of unconfined concrete and the thickness of a steel tube as the major parameters affecting the behavior of the CFT column. The parametric analysis results showed that the CFT column had higher strength and smaller ductility by increasing the strength of concrete. But the CFT column showed higher strength and larger ductility by increasing the thickness of the steel tube.
한택희,원덕희,강영종,Han, Taek-Hee,Won, Deok-Hee,Kang, Young-Jong 한국강구조학회 2011 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.23 No.4
내부구속 중공 콘크리트 충전 강관(ICH CFT: Internally Confined Hollow Concrete Filled Tube) 기둥의 비선형 해석모델을 제안하고 기존 연구자의 실험 결과를 이용하여 검증하였다. 제안된 모델은 콘크리트의 구속효과와 재료비선형성을 고려하였다. 검증결과, 제안된 해석 모델은 ICH CFT 기둥의 거동을 예측하는데 합리적이고 신뢰할 수 있는 결과를 보여주었다. 제안된 모델을 이용하여 매개변수 연구를 수행하였으며, 기둥의 거동에 영향을 미치는 주요인자로서 콘크리트의 강도, 중공비, 내부강관의 두께를 매개변수로 선택하였다. 해석결과, 콘크리트 강도와 내부강관의 두께는 기둥의 축강도와 모멘트 저항능력에 큰 영향을 주었으나, 중공비의 변화는 축강도에만 영향을 미치는 결과를 보여주었다. A nonlinear analysis model for internally confined hollow concrete-filled tube (ICH CFT) columns was suggested and was verified by the test results obtained by the previous researchers. The suggested model considered the confining effect and nonlinearity of concrete. The verified results showed that the suggested model was reasonable and reliable for predicting the behavior of an ICH CFT column. Additionally, a simple parametric study was carried out. The strength of concrete, the hollow ratio of a column, and the thickness of an inner tube were selected as parameters affecting the behavior of an ICH CFT column. The analysis results showed that the concrete strength and the thickness of the inner tube affect the axial strength and moment capacity of the column while the hollow ratio affects only its axial strength.