FBG 센서를 이용한 철근 콘크리트 역쉘구조물의 시공 중 건전성 관리를 위한 지붕철골트러스 변형률 계측

Strain Measurement of Steel Roof Truss Using FBG Sensor during Construction of Reverse Shell Shaped Reinforced Concrete Structure

  • 투고 : 2011.06.13
  • 심사 : 2011.08.03
  • 발행 : 2011.08.30

초록

FBG (Fiber Bragg Grating) 변형률 센서를 이용하여 철골트러스 지붕의 변형을 계측하였다. 이는 특수한 형태인 콘크리트 역쉘 구조물의 시공 중 안정성을 평가하기 위함이었다. 구조해석을 통하여 FBG 센서의 설치위치를 결정하였으며, 센서를 통한 변형률 값을 구조해석 값과 비교하였다. 이를 통하여 특수 구조물의 시공 중 계측을 위한 사전계측 계획의 필요성을 확인 할 수 있었고, 측정된 변형률 값이 구조해석 값을 통한 허용범위 내에 있어, 대상 구조물은 안전한 것으로 판단되었다.

Application of FBG (Fiber Bragg Grating) sensors to measure strain of steel roof trusses has been performed. This is to check and confirm the structural integrity of an unusually shaped, reverse shell structure made of reinforced concrete. The issue was to place sensors at proper location and compare the measured values to the results from structural analysis. It has been learned that a deliberate measurement scheme is needed in order to monitor a complex structure during construction. In this study, the measured values were within allowable range of strain, thus confirming the safety of the structure during measurement and construction.

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참고문헌

  1. 김기수, 이호준, 김종우, "광섬유센서를 이용한 유지관리 모니터링 기술" 콘크리트학회지, 제12권 제3호, pp. 16-27 (2000)
  2. 허광희, 이우상, 김만구, "스마트 센서 기술을 이용한 구조물 건전도 모니터링시스템", 한국구조물진단학회, 제11권 제2호 pp. 134-144 (2007)
  3. 원일우, 나동수, "한강 플로팅아일랜드 조성 공사", 한국건축시공학회지, 제10권, 제5호, pp. 15-20 (2010)
  4. 곽계환, 황해성, 장화섭, 김우종, 김희옥, "PDA와 광섬유센서를 이용한 교량의 무선계측 시스템 개발", 한국구조물진단학회지, 제13권 제1호, pp. 88-96 (2009)
  5. 신수봉, 윤병구, 김재천, "FBG센서를 이용한 교량의 동적변위 추정", 한국구조물진단학회지, 제13권 제3호, pp. 101-109 (2009)
  6. 조남소, 김남식, "FBG 변형률센서를 이용한 현수교의 정적 처짐형상추정", 대한토목학회 논문집, 제28권 5A호, pp. 699-707 (2008)
  7. A. Kerrouch, W. J. O. Boyle, T. Sun and K. T. V. Grattan, "Design and in-the-field performance evaluation of compact FBG sensors system for structural health monitoring applications," Sensors and Actuators A: Physical, Vol. 151, No. 2, pp. 107-112 (2009) https://doi.org/10.1016/j.sna.2009.01.021
  8. S. I. Cho, S. J. Yoo, E. H. Kim, I. Kwon, I. Lee and D. J Yoon, "Strain transmission characteristics of packaged Bragg grating sensors for structural health monitoring," Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, Vol. 30, No. 3, pp. 236-243 (2010)
  9. 노병철, 김종우, 강석화, "광섬유 FBG 센서를 이용한 원추형 구조물의 2차원 상대변위 모니터링", 한국구조물진단학회, 제10권 제4호, pp. 160-166 (2006)
  10. M. A. Davis, D. G. Bellemore and A. D. Kersey, "Distributed fiber bragg grating strain sensing in reinforced concrete structural components," Cement and Concrete Composites, Vol. 19, pp. 45-57 (1997) https://doi.org/10.1016/S0958-9465(96)00042-X
  11. W. Chung and D. Kang, "Full scale test of a concrete box girder using FBG sensing system," Engineering Structures, Vol. 30, No. 3, pp. 643-652 (2008) https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2007.05.003