지중매설 상수도용 GFRP관의 장기 내압 성능 평가

이동훈 ( Lee Dong-hoon ) , 김수영 ( Kim Sooyoung ) , 이형규 ( Lee Hyoung Kyu )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제1호, 1~8페이지(총8페이지)

이 연구는 GFRP관을 상수도관으로 사용하기 위해 테스트베드를 설치하여 지중매설된 관의 구조적 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, GFRP관의 역학적 성질을 조사하고 관 강성을 추정하였다. KS규격에서 제시하고 있는 허용드로우와 고압력(사용압력의 1.5∼2.0배), 트럭하중을 적용시켜 관 내부와 외부의 복합하중이 작용할 경우 관 내압의 변화와 관의 거동을 확인하였다. 그 결과, 상수관으로 GFRP관을 장기 사용하여도 충분한 내압을 가지고 있음을 확인하였다.

TAG GFRP, glass fiber-reinforced polymer, pipe, water supply pipe, test-bed, internal pressure, GFRP관, 상수도관, 테스트베드, 내압

복합섬유패널과 BFRP시트를 이용한 보강이 정사각형 단면 철근콘크리트 기둥의 지진거동에 미치는 영향

이혜린 ( Lee Hyerin ) , 조정현 ( Cho Junghyun ) , 아가사야드무하마드길라니 ( Gillani Agha Syed Muhammad ) , 심윤구 ( Shim Yun-gu ) , 홍기증 ( Hong Kee-jeung )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제1호, 9~17페이지(총9페이지)

현무암 섬유를 함유한 BFRP 시트와 복합섬유 패널로 보강한 정사각형 단면 철근콘크리트 기둥에 대한 반복하중 실험을 수행하여 지진 거동을 검토하였다. 30%가량의 상당한 수준의 축하중비 조건 하에서 전단 손상이 발생하였음에도 불구하고, 보강 실험체에서 변위연성도 및 에너지 소산능력의 증가를 확인하였다. 실험체의 파괴 모드는 휨-전단 고연성 파괴로 분류되며, 철근콘크리트 구조물에서 자주 관찰되는 파괴 모드이다. 하지만 이러한 파괴에 이르는 정사각형 단면 철근콘크리트 기둥에 BFRP을 포함한 복합재료 보강이 미치는 영향에 대한 연구가 현재까지 광범위하게 이루어지지는 않았다. 복합재료로 보강한 철근콘크리트 기둥의 휨-전단 거동을 보다 깊이 이해하는 데 본 연구의 결과가 기여할 것으로 기대한다.

TAG BFRP sheet, composite fiber panels, seismic retrofit, square cross-section, reinforced concrete column, BFRP 시트, 복합섬유패널, 내진 보강, 정사각형 단면, 철근콘크리트 기둥

증기이송튜브 적용 CIPP 라이너의 보수 성능평가

이중연 ( Lee Joongyeon ) , 홍기남 ( Hong Kinam ) , 이정풍 ( Lee Jeongpung ) , 한민철 ( Han Mincheol )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제1호, 18~24페이지(총7페이지)

본 논문은 증기이송튜브를 이용한 현장경화 보강튜브 삽입공법(Cured in placed pipe, CIPP)의 성능을 평가하기 위한 실험적 연구이다. 연구를 위해 증기이송튜브를 이용하여 CIPP 라이너 시편 및 CIPP 라이너로 보수된 콘크리트관 실험체를 제작하였다. CIPP 라이너 시편을 이용하여 단ㆍ장기 휨특성을 평가하였으며, 단기 휨특성 시험변수로 시점으로부터 떨어진 거리를 고려하였다. 단기 휨거동 평가결과 CIPP 라이너의 휨강도 및 휨탄성계수는 ASTM 기준에서 제시하고 있는 휨강도 및 휨탄성계수의 197%, 154% 수준으로 우수한 단기 구조 성능을 보이는 것으로 나타났다. 또한 시점부로부터 떨어진 거리와 CIPP 라이너의 단기 휨특성은 큰 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 장기 휨거동 시험내용을 이용하여 1차원 회귀...

TAG reinforced concrete pipe, CIPP, steam transfer tube, external pressure strength, 콘크리트관, 현장경화 보강튜브 삽입공법, 증기이송튜브, 외압강도

동적 지진파 대응 가능한 실대형 내진커튼월의 동적 내진성능평가

이헌석 ( Lee Heon-seok ) , 오명환 ( Oh Myung-hwan ) , 김우석 ( Kim Woo-suk )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제1호, 25~31페이지(총7페이지)

최근 국내 지진 발생 빈도 및 강도가 증가함에 따라 지진 발생시 건물 주요 구조부에 대해서는 내진설계 및 내진 구조기술이 적용되어 지진에 대비하고 있으나, 비구조 요소인 커튼월과 창호에 대해서는 내진에 대비한 충분한 고려가 이루어지지 못하고 있다. 본 연구에서는 동적 내진성능 기준을 만족할 수 있는 커튼월을 개발하기 위해 동적 지진파 인가 시 커튼월이 파손 없이 대응 가능한 지진 변위 대응 패스너를 적용하여 동적 내진성능실험을 통해 이를 규명하고자 한다. 동적 내진성능실험을 수행한 결과, 본 연구에서 제시한 3축 이동형 패스너를 활용한 커튼월이 실제 지진파에 대응 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

TAG seismic safety curtain wall, dynamic seismic wave, three-axis mobile fastener, nonstructural elements, full-scale test, 내진 커튼월, 동적 지진파, 3축 이동형 패스너, 비구조 요소, 실대형 실험

통기형 슬릿방음판을 적용한 복합형 철도 방음터널의 소음저감 특성 분석

김민수 ( Kim Minsu ) , ( Mieremet Marinus ) , 박예진 ( Park Yejin ) , 최상현 ( Choi Sanghyun )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제1호, 32~38페이지(총7페이지)

철도소음은 도시지역의 철도건설과 유지에 가장 큰 장애 요소 중 하나이므로 보다 효과적으로 철도소음을 저감하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 방음터널은 철도소음을 저감할 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나이나, 하절기 높은 내부 온도 증가로 인하여 궤도좌굴 또는 전력, 신호 등 선로 설비의 안정성을 저하시킬 우려가 있다. 이러한 온도 상승 문제는 통기형 방음판을 이용하여 해결할 수 있으나, 방음터널 적용 시의 소음저감 성능에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 이 논문에서는 수치해석을 통하여 통기형 슬릿방음판의 효과적인 방음터널 적용 방법에 대한 연구 결과를 제시하였다. 수치해석은 음향해석 프로그램인 Pachyderm Acoustics으로 모델링한 복선 방음터널을 이용하여 수행하였다. 철도소음은 기존 연구결과를 이용하여 모사하였으며, 슬릿방음판의 적용 위...

TAG slit, soundproof panel, resonance, acoustic analysis, soundproof tunnel, 슬릿, 방음판, 공명, 음향해석, 방음터널

조립트러스 매립형 합성보의 구조적 거동에 관한 연구

권용근 ( Kwon Yong-keun ) , 심종석 ( Shim Jong-seok )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제1호, 39~50페이지(총12페이지)

본 논문에서는 조립트러스 매립형 합성보의 실험과 해석을 통하여 휨 및 전단의 구조적 거동을 분석한다. 본 합성보는 복부가 개방된 트러스를 콘크리트 속에 매입함으로써 콘크리트와의 맞물림작용 및 일체성이 뛰어남으로 휨재로서 완전합성 거동을 한다. 본 합성보에서는 콘크리트 단면의 복부를 가로지르는 외곽 2열의 강재 복재가 상, 하 접합부로 긴결되어 있어서 철근콘크리트 보의 스터럽(Stirrup)과 같은 전단보강재의 역할을 한다. 그러나 본 합성보에서는 복재 접합부의 강도에 따라서 전단보강재인 경사재 및 수직재의 전단내력이 변화되므로 이에 맞는 구조적 안전성이 확보된 새로운 전단강도식을 제안한다. 실험 및 해석결과, 조립트러스 매립형 합성보의 모든 실험체는 휨강도에 대하여 강재앵커가 있는 완전합성보로 평가되며, 제안된 전단강도식은 구조적 안전성이 충분히 확보된 것으...

TAG composite beams having truss reinforcement embedded in concrete, steel truss, shear strength formula, 조립트러스 매립형 합성보, 조립트러스 보, 매입형 합성보의 전단강도식

CFRP, GFRP, Steel을 외부 보강재로 활용한 원형무근콘크리트 교각의 내진성능 비교평가를 위한 해석연구

마벨 ( Catuira Mabel ) , 이명진 ( Lee Myung Jin ) , 박종섭 ( Park Jong-sup )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제2호, 1~11페이지(총11페이지)

내진설계규정이 정립되기 전에 시공된 콘크리트 교각의 경우 횡철근을 겹침이음하거나 최소한의 배근으로 최적화를 유도하였다. 따라서 지진하중 발생 시 지진에너지를 소산할 수 있는 에너지 감쇠의 효과가 기존 교각들에는 미흡한 실정이다. 본 논문은 반복하중을 받는 원형콘크리트 교각 외부에 강판, GFRP, CFRP 보강을 적용한 경우, 교각의 지진대응 성능 향상도를 정량적으로 평가하였다. 범용유한요소해석프로그램인 ABAQUS의 다양한 3차원 요소를 적용하여 교각 구조물을 모델링하였으며, 하중은 교각 상부에 횡방향 동적하중과 교각 전체 자중이 고려되었다. 하중-변위 곡선, 응력-변형률 곡선, 연성도, 에너지 흡수 능력(연성도), 손상도를 고려하여 보강에 따른 교각의 내진성능 향상도를 비교분석하였다. 비보강 콘크리트 교각의 경우 연성도는 78%로 취성파괴 구조물이...

TAG concrete bridge pier, finite element analysis, concrete-filled tube, dynamic analysis, ductility, 콘크리트 교각, 유한요소해석, 콘크리트 충전관, 동적해석, 연성도

목구조 접합부 적용을 위한 황토 압밀 플레이트 개발 및 양생방법에 따른 특성 평가

오다영 ( Oh Da-young ) , 신은미 ( Shin Eun-mi ) , 최형길 ( Choi Hyeong-gil ) , 이주나 ( Lee Juna )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제2호, 12~20페이지(총9페이지)

목조건축물에 주로 적용되고 있는 철물 접합 시스템은 모재인 나무와 접합부재인 철재 간의 강도 차이 및 재질의 이질성으로 인한 외관상의 위화감 등이 문제점으로 대두되고 있다. 재료 가공의 편의성으로 프리컷 시스템이 도입되었고, 시공성을 해결하기 위한 새로운 재료 및 시스템의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 자연재료를 그 원료로 하여 미관상 목조건축물에 위화감이 없는 황토 압밀 플레이트를 개발하였다. 황토 및 소석회를 원료로 하여 제작한 시험체의 양생방법(기건 양생, CO₂ 양생)에 따른 성능을 평가하기 위해 질량 변화, 지압 강도, 흡수율, 표면상태, 열중량변화 측정 및 SEM을 통한 생성광물의 미시적인 부분을 관찰하였다. 또한 제조과정에서의 온실가스 배출 및 흡수에 따른 환경성능평가를 수행하였다. 기건 양생한 시험체에 비해 CO_...

TAG wooden structure, joint, red clay, slaked lime, CO_{2 curing}, calcium carbonate, bearing strength, 목구조, 접합부, 황토, 소석회, CO_{2 양생}, 탄산칼슘, 지압 강도

인발실험을 통한 내진갈고리 대체용 RCC장치의 부착 및 정착의 합성거동

김은영 ( Kim Eun-young ) , 김용주 ( Kim Yong-joo ) , 최성모 ( Choi Sung-mo ) , 김대진 ( Kim Dae-jin ) , 박경언 ( Park Kyoung-yeun )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제2호, 21~32페이지(총12페이지)

철근콘크리트 기둥에서 후프철근의 내진갈고리 시공성을 개선하기 위하여 기존 연구에서 “띠철근 갈고리 뽑힘 방지 장치”인 RCC장치(Rebar Confinement Clip)를 제안하여 인발실험을 통한 부착 및 정착성능 실험을 실시하였다. 그러나, 기존 연구의 실험에서는 콘크리트 구조기준에서 제시하는 피복두께를 준수하지 않았다. 그러므로, 보다 신뢰성 있는 실험 결과를 도출하기 위하여 기준에서 제시하는 피복두께를 준수한 실험체로 실험을 실시할 필요가 있다. 이를 위하여 총 6개 실험체를 제작하여 실험을 실시하였으며 실험결과, 부착 및 정착의 합성강도는 RCC장치로 체결된 띠철근의 갈고리가 내진갈고리가 발휘하는 강도 보다 높게 나타났다. 또한, 내진갈고리의 실험체 균열 진전 및 파괴 양상과 RCC장치로 체결된 띠철근의 실험체는 유사하게 나타났다...

TAG composite behavior, seismic hook, concrete cover thickness, RCC, Rebar Confinement Clip, 합성거동, 내진갈고리, 콘크리트 피복두께, RCC장치, Rebar Confinemnet Clip

현장계측을 통한 RC연결구조 무조인트화 교량의 장기 거동

이영천 ( Lee Youngcheon ) , 장일영 ( Zang Ilyoung )  한국복합신소재구조학회, 복합신소재구조학회논문집 [2021] 제12권 제2호, 33~40페이지(총8페이지)

이 연구에서는 RC 연결구조를 갖는 교량의 장기거동을 확인하기 위한 현장조사를 수행한다. 우선, 온도계 센서, 변위 센서, 변형률게이지를 설치하고, 3년 6개월동안 현장계측을 수행하였다. 현장계측 결과, 수축변위는 동일한 온도변화에서 흉벽에 작용하는 뒷채움제의 토압의 영향으로 인해 신장변위보다 크게 나타났다. 또한, 상부구조 변위는 하부구조의 강성의 영향으로 인해 하부구조보다 크게 나타났다. 변형률 측정 결과, 보강재의 응력은 온도변화에 따른 압축응력과 인장응력의 반복이 원인인 것으로 나타났다.

TAG jointless bridge, reinforced concrete connection, field measurement, long-term behavior, 무조인트화 교량, RC 연결구조, 현장조사, 장기거동

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