コンクリート充填鋼管構造
コンクリートは圧縮力には強いが引っ張る力には弱く、また一定以上の圧縮力が加わると一気に弾けるように破損してしまう。一方鋼管は引っ張る力には強いが熱に弱く、また圧縮方向の強い力が加わると座屈という現象を起こし一気に折れ曲がってしまう。CFT造ではその相反する特徴を持つ両者を組み合わせることによって互いの短所を補完しあっている。具体的には充填コンクリートによって鋼管の座屈を防ぎ、また鋼管によってコンクリートの弾けるような破壊現象が起こらないように拘束することで、あらゆる方向の力に対してバランスよく耐力を発揮することができるようになっている。これは相互拘束効果またはコンファインド効果と呼ばれ、CFT造の持つ大きな特徴である。これにより地震などで大きな変形を受けても強度の低下が少なく、高い耐震性が得られる。また一般的な火災であれば充填コンクリートが鋼管に加わった熱を奪うことで耐火性を発揮するため、条件を満たせば耐火被覆をS造の柱より減らしたり、無くしたりすることも可能である。さらに、工場で製作し現場で組み付けた鋼管柱の中にコンクリートを流し込むため、現場で鉄筋や型枠を組んでコンクリートを打設するRC造やSRC造よりも作業工数を低減でき、型枠に使う合板の使用も抑制できるため環境負荷も小さくなる利点がある。
S造で柱に鋼管を使用した場合と比較すると、充填コンクリートの剛性が付加されること、充填コンクリートが圧縮力を負担し、鋼管の局部的な座屈も防ぐことなどから、鋼管の大きさや厚さを減らすことが出来るため、コストを低減することが可能である。RC造やSRC造との比較では、複雑な配筋や型枠の工事が不要なことによる省力化と工期の短縮が大きなメリットとなる。