패널존과 점성감쇠기를 고려한 강골조내진설계모델의 최적설계

이택우 ( Lee Tackwoo ) , 박순응 ( Park Sooneung )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제4호, 34~41페이지(총8페이지)

본 연구에서 적용한 SMRPF system은 구조물 접합부의 패널존을 고려하는 동시에 지진하중에 대하여 각층별 전단력을 산정하여 댐퍼의 감쇠력과 변위를 결정해준다. 이는 내진설계가 반영되지 않은 구조물에 적용할 경우 부재단면을 변경하지 않고 내진성능을 확보 할 수 있는 감쇠기의 역량 결정이 가능함을 보여 주었다. 또한 본 논문에서 적용한 유전자 알고리즘을 통해 최적설계를 수행한 결과, 무보강 구조물에 비해 점성감쇠기와 패널존을 고려한 SMRPF 강골조 구조물의 총 중량이 약 50%이상 감소되는 것이 확인되었다.

TAG genetic algorithm, optimum design, panel zone, viscous damper, 유전자 알고리즘, 최적설계, 패널존, 점성감쇠기

요철형 암반굴착 락볼트 공법의 인발저항 성능실험

김현기 ( Kim Hyun-gi )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제4호, 42~49페이지(총8페이지)

본 연구는 요철형 암반굴착 락볼트 공법에 관한 것으로 암반 확공굴착 드릴비트를 이용하여 실험체를 제작하고, 요철이 없는 모델과 요철을 형성시킨 모델의 인발저항 성능을 평가하기 위한 실험방법을 제시하고 실물실험을 통해 요철형 암반굴착 락볼트의 성능을 평가하였다. 요철형성 모델은 슬립이 일어나기 전 암석의 취성파괴가 발생하였으며, 무형성 모델보다 평균 1.65배의 저항효과를 보였고 그라우트로 충전된 요철은 압축력에 의해 그라우트가 파괴되더라도 암석 내에서의 2차적인 인장저항효과를 보였다. 또한, 요철의 깊이가 150mm일 경우는 60mm의 경우보다 약 1.12배 인발저항효과를 나타내었다. 암석의 취성으로 인해 암석과 그라우트간의 부착력이 상대적으로 큰 것으로 나타났으며, 반복적이고 균일한 실험결과의 도출은 불가능했으나 요철형성 효과에 대한 충분한 검증이 이루어...

TAG rock bolt, unevenness, rock excavation, pull-out resistance, performance test, 락볼트 공법, 요철형성, 암반굴착, 인발저항, 성능실험

TRM 공법을 적용한 H-Beam의 구조성능변화

( Lim Chhoung ) , 정영석 ( Jeong Yeong-seok ) , 남광식 ( Nam Kwang-sik ) , 권민호 ( Kwon Min-ho )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제4호, 50~58페이지(총9페이지)

본 연구에서는 H-Beam 부재에 TRM(Total Reinforced Member)공법의 적용을 통한 부재의 구조성능개선에 대하여 분석하였다. TRM공법은 가교의 성능개선을 위해 적용되는 여러 공법 중 프리스트레스 도입을 통해서 H-Beam 부재의 구조성능을 개선하는 공법이다. 우선 본 연구에서는 해석적인 시뮬레이션을 통해서 TRM공법의 적용 가능성을 확인하였다. 1차적으로 수치해석을 통해서 프리스트레스 도입을 위한 선행하중을 결정하고, 순수 H-Beam 부재와 L형 강재가 용접된 부재 그리고 TRM공법이 적용된 3가지의 부재에 대한 구조성능 변화를 해석을 통해서 확인하였다. 그리고 해석적인 결과의 검증 및 공법의 현장적용 가능성을 평가하기 위하여 순수 H-Beam 부재와 TRM공법이 적용된 2가지의 부재에 대한 3점 굽...

TAG temporary bridge, total reinforced member, TRM, method, pre-tensioning, girder member, 가교, TRM, total reinforced member, 공법, 프리텐션, 거더 부재

연성 코팅페인트와 BFRP 복합재료로 각각 보강된 콘크리트의 휨 성능 평가

조돈우 ( Cho Donwoo ) , 정우영 ( Jung Wooyoung )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제3호, 1~7페이지(총7페이지)

최근 국내 구조물들의 노후화가 진행됨에 따라 구조물 보강과 관련된 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. FRP보강은 노후화가 진행되어 성능이 저하된 구조물을 보강하는데 사용되며 주로 유리섬유를 사용한다. 그러나 이 유리섬유는 환경적 재활용의 문제점이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 친환경적이고 내열성이 우수한 현무암 섬유를 활용한 휨 보강 플레이트 적용방법과 기존 FRP 외부부착의 문제점을 해소하기 위하여 연성 코팅용 보강페인트를 활용한 휨 보강 페인팅 적용방법을 통하여 각각의 경우에 대한 3점 휨 시험을 통하여 보강성능을 평가, 비교하였다. 그 결과 BFRP 보강의 경우 무보강 시험체에 비하여 약 1.2배 높은 강성 값을 나타내었고 콘크리트-BFRP 계면 부착력에 의한 연성효과도 나타났다. 반면 연성 코팅 보강페인팅 적용을 통한 휨 보강의 경우, 무보...

TAG aging structure, FRP reinforcement, mechanical properties, 구조물 노후화, FRP 보강, 역학적 성질

지진취약도 곡선 기반 비내진 철근 콘크리트 교각의 CFRP 재킷 보강 효과

박태영 ( Park Taeyeong ) , 이상열 ( Lee Sangyoul ) , 안광식 ( An Gwangsik )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제3호, 8~15페이지(총8페이지)

지진 하중에 의해 피해를 받는 교각의 보강을 위한 방법론과 다양성에 대한 연구가 활발히 진행되었지만, 단자유도에 대한 비선형 정적 분석에 대한 연구가 주로 수행되었으며, 교각을 구성하는 재료적 특성만이 변수로 간주되었다. 그러나, 교각의 기하학적 요소와 보강 수단의 관계성에 관한 연구는 수행되지 않았다. 이에 본 연구에서는 CFRP 재킷을 사용하여 캘리포니아에 존재하는 비 내진 상세 콘크리트 교량 교각을 보강하고 형상 변화에 따라 (교각 직경, 전단 경간 비, 보강 재킷의 길이)교량 교각의 지진 취약성 곡선 도출하고 내진 성능을 평가하였다. 상기의 목표를 달성하기 위해 Opensees 프로그램를 사용하여 문헌에서 인용할 수 있는 실험체를 모델링하고 반복 하중을 가하여 결과 비교를 통해 해석방법의 적절성을 결정하였다.

TAG CFRP, model validation, repair column, fragility curve, PSDM, 모델 검증, 교각 보강, 취약도 곡선, 확률지진해석모델

무기계 섬유조합에 따른 섬유보강 콘크리트의 역학적 특성에 관한 연구

정대성 ( Jeong Dae-seong ) , 김거민 ( Kim Geo-min ) , 김병우 ( Kim Byoung-woo ) , 김우석 ( Kim Woo-suk ) , 곽윤근 ( Kwak Yoon-keun )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제3호, 16~24페이지(총9페이지)

바잘트섬유는 불연,방열,내열,방음,흡음,인장강도확보 등 콘크리트 혼화재로서 매우 우수한 특성을 지니고 있고, 현재 콘크리트 폐기 시 발생하는 환경오염이 극심한 상황이기에 무기계 천연섬유인 바잘트섬유를 활용한다면 친환경 건설재료의 관점에서 큰 장점이 될 수 있다. 하지만 바잘트섬유 보강 콘크리트에 관한 연구는 아직까지 미비한 실정으로 본 연구에서는 지금까지 국내외에서 진행된 바잘트섬유와 그 복합재료에 대한 연구 및 바잘트섬유보강 콘크리트에 관한 연구를 고찰하고자 한다. 또한 본 연구에서는 무기계 섬유조합에 따른 섬유보강 콘크리트의 역학적 특성에 관한 연구를 수행하기 위해 현재 가장 사용빈도가 높은 강섬유와 바잘트섬유의 역학적 비교를 통하여 바잘트섬유의 역학적특성과 콘크리트의 혼화재로서 적합성에 대한 연구를 수행하고자 한다.

TAG inorganic fiber combination, basalt fiber, steel fiber, fiber reinforcement, 무기계 섬유조합, 바잘트섬유, 강섬유, 섬유보강

폴리머 시멘트 모르타르의 최적 PVA 섬유 혼합비 연구

루스타모브사르도르벡 ( Rustamov Sardorbek ) , 김상우 ( Kim Sang-woo ) , 권민호 ( Kwon Min-ho ) , 김진섭 ( Kim Jin-sup )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제3호, 25~31페이지(총7페이지)

본 연구에서는 폴리머 시멘트 모르타르의 인장성능을 개선하기 위하여 PVA 섬유를 적용하고자 하였다. PVA 섬유혼입량에 따른 재료특성을 검토하여, 섬유보강 폴리머 시멘트 모르타르의 제조 가이드라인을 제공하고자 하였다. 폴리머 시멘트모르타르의 제조를 위하여 친수성의 합성수지(SR)를 사용하였다. 실험에 사용된 변수로 (W+SR)/C비를 고정하여, 사용물에 대한 합성수지의 치환율을 일정하게 증가시켜 사용하였다. PVA 섬유의 혼입량은 각각의 실험체에 0%,1%,2%를 혼입하여 실험을 수행하였다. 재료특성 실험으로는 압축강도시험, 쪼갬 인장강도시험, 휨 강도 시험을 수행하였다. 폴리머 시멘트 모르타르에 PVA섬유를 혼입하면 쪼갬 인장강도 및 휨 강도가 증가하는 것을 확인 하였다. 따라서, 본 연구결과는 합성수지 혼입 폴리머 시멘트모르타르의 인장성능 개선을 위...

TAG PVA, fiber-reinforced mortar, synthetic resin, fiber-volume fraction, polymer mortar, 섬유보강 몰탈, 합성수지, 섬유 혼합비, 폴리머 모르타르

친환경 EPDM과 알톱밥을 활용한 탄성 포장재의 기능성 평가 연구

김선희 ( Kim Sun-hee ) , 박승진 ( Park Sung-jin )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제3호, 32~38페이지(총7페이지)

현재 도로나 보도의 포장은 콘크리트 포장, 아스콘 포장, 석재 포장, 자갈 포장, 흙 포장, 목재 포장, 우레탄 포장, 고무칩 포장, 블록 포장 등이 시공되고 있으며, 그 중 수지와 합성고무 칩 또는 우레탄 칩 등을 혼합한 다양한 재질의 탄성포장재가 주로 사용되어지고 있다. 이러한 탄성포장재는 탄성이 좋고 사용성이 좋으나, 2000년대 들어서면서 화학제품에 대한 환경유해성 논란이 대두됨에 따라 탄성 포장재에 대한 환경문제가 제기되었다. 따라서 이 연구에서는 친환경 소재인 알톱밥과 EPDM칩을 사용하여 친환경 포장재의 개발을 목적으로 하였다. 휨강도 시험, 인장강도 및 신장률 시험, 투수성 시험, 중금속 및 유해화학물질 총량 시험, 폼 알데하이드 방출량 시험, 경제성 분석을 통해 탄성 포장재에 대한 한국산업규격 KS F 3888-2 및 기존논문들과...

TAG sawdust, EPDM chip, eco-friendly, pavement, mechanical properties, environmental hazard, 알톱밥, EPDM칩, 친환경, 포장재, 역학적 특성, 환경 유해성 물질

도로 측구 반사균열 저감을 위한 합성 분리막 적용성 연구

김서연 ( Kim Seoyeon ) , 오정호 ( Oh Jeongho ) , 김경호 ( Kim Kyungho ) , 남정린 ( Nam Jeong Rin ) , 김흠 ( Kim Heum )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제3호, 39~45페이지(총7페이지)

도로측구는 도로 노면배수 기능 및 도로포장 양단면에 구조적 지지력을 제공하고, 주행차로로부터 분리된 공간을 확보함으로써 차량이 도보로 침입하는 것을 방지하여 안전성 확보를 하는 기능을 가지고 있다. 하지만, 도로측구는 예상치 못한 차량하중 재하 및 극심한 환경 및 기후조건 등의 영향으로 손상을 입는 경우가 많으며, 특히 측구 시공 시 기존면 처리 미숙으로 인한 반사균열이 발생하는 사례가 많다. 본 연구에서는, 도로측구 반사균열 저감을 위해서 합성 분리막의 적용성을 실내, 수치해석, 현장실험을 통해 평가하였으며, 평가결과 도로측구 시공 및 유지보수에 효율성이 있을 것으로 판단된다.

TAG road gutter, overlaying, synthetic compound separate membrane, reflective cracking, 도로측구, 덧씌우기, 합성 분리막, 반사균열

비구조재 정착부 앵커형상에 따른 선설치 앵커채널의 거동 특성

정영수 ( Jeong Young-soo ) , 우태련 ( Woo Tae-ryeon ) , 김재봉 ( Kim Jae-bong )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2020] 제11권 제3호, 46~54페이지(총9페이지)

앵커채널은 건축 외장재 등을 쉽고 안정적으로 고정하는데 적합하여 철근콘크리트 구조물의 연결 구성요소에 적용되고 있다. 선설치 앵커채널은 천공 중 콘크리트 보강재를 손상시키지 않으며, 현장용접 등에 의한 손상을 최소화 하는 장점이 있다. 본 연구에서는 원형앵커와 I형 앵커를 적용한 앵커채널의 인장 및 전단 거동을 실험적으로 평가하였다. 연단거리 및 피복철근 및 앵커형상에 따른 앵커채널의 인장 및 전단강도 평가를 위하여 인장 및 전단실험을 실시하였다. 시험 결과, 원형앵커의 인장강도는 I형 앵커보다 증가하는 경향이 나타났다. 그리고 콘크리트에 매립된 앵커의 기하학적 형상, 피복철근 유무 및 연단거리에 따라 비교한 결과, I형 앵커의 전단강도가 원형앵커보다 약 55% 낮은 것을 알 수 있었다.

TAG cast-in anchor channel, anchor shape, tensile strength, shear strength, 선설치 앵커채널, 앵커형상, 인장강도, 전단강도

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