이 연구는 불포화 폴리에스터 수지를 이용한 고강도 폴리머 콘크리트를 제조하여 구성재료와 첨가제의 변화에 따른 역학적 특성을 실험적으로 구명한 것이다. 그 결과 제조된 폴리머 콘크리트는 재령7일에서 압축강도$1,291~1,445kg/cm^2$, 할열인장강도 $106~145kg/cm^2$, 휨강도 $182~235kg/cm^2$를 발현하였으며, 이들에 대한 탄성계수 및 포아슨비를 구해 보았던 바 $2.8~3.8{\times}10^5\;kg/cm^2$, 0.21~0.32였고, 최대압축변형도는 0.005~0.0065로서 시멘트 콘크리트에 비해 매우 크게 나타났다.
프리캐스트 콘크리트 대형판 구조물에 있어서 접합부의 강성은 일반적으로 일체식 철근 콘클리트 벽식구조물에 비하여 떨어지는 것으로 알려져있으나 이들 강성에 대한 정량적인 값에 대한 정보가 매우 부족한 실정이다. 이 논문은 몇가지 실험으로부터 도출된 해석적 결과에 근거하여 특히 수평접합부의 압축강도에 관한 정량적 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 접촉문제로부터의 접근에 의해 구해진 수평접합부의 압축강성값이 위에서 얻은 값들과 매우 유사함을 보여주고 있다.
교량의 확폭공사에는 대개 기설부와 교량을일체화시키는 접합시공법이 행해지고 있다. 그러나 접합시공방법은 설계 및 시공상 여러 가지 복합적인 문제를 야기시킨다. 본 연구는 실험 및 구조해석을 통하여 접합시공에 따른 제반 문제점중 확폭교량 시공방법에 따른 구조거동과 콘크리트 양생시 기설부 교량을 통과하는 차량에 의해 발생하는 진동이 신설부 교량에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 연구결과, 낮은 하중에서 접합면에 휨균열이 발생하였고, 접합부 철근에서 약간의 응력집중현상 및 철근과 콘크리트간에 슬립현상이 관찰되었으나, 접합시공에 따른 전체적인 강도의 감소는 미소하였다. 또한, 신설부 교량의 콘크리트 양생중 진동에 의한 강도의 감소는 없음을 알 수 있었다.
본 연구에서는 2번에 분리타설된 교량 슬래브의 휨 및 전단거동 특성에 대한 실험연구를 수행하였다. 분리타설된 슬래브의 거동은 구콘크리트의 표면상태, 다우웰 철근량 및 접착층의 부착강도에 의해 큰 영향을 받게 되므로, 본 연구에서는 이와 같은 변수를 변화시켜 실험을 수행하였다. 본 연구결과 초기균열이 발생할때까지는 콘크리트의 표면상태 및 다우웰 철근량에 따라 구조거동에 큰 차이를 보이지 않으나, 극한하중상태에 도달하면 구콘크리트의 표면상태가 양호하고 아크릴수지 처리와 다우웰 철근이 많을수록 분리타설된 슬래브는 일체로 거동하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구결과는 앞으로 교량에서 2층으로 분리타설하는 철근콘크리트 슬래브의 설계를 위한 유용한 자료와 토대를 제시하고 있다.
국내 사용을 위하여 시험 생산된 에폭시 도막 철근에 대하여 운반, 가공시에 요구되는 기계적인 성능을 중심으로 품질을 시험 평가하고 시공 지침을 제안하기 위하여 기초적 자료를 축적하고자 하였다. 시험결과 에폭시 도막의 부착성능과 내마모성은 규격의 요구조건을 만족시키는 결과를 보이고 있다. 내굴곡성능도 규격의 기준은 만족시키고 있으나 도막이 두꺼울수록 내굴곡성이 약해지며 특히, 가공시 굽힙 각도는 $120^{\circ}$를 초과하지 않아야 할 것으로 판단되었다. 또한 저온에서 굴곡시 상당수의 도막 균열을 나타내어 저온에서의 가공에 대하여 제한이 확인되었다. 충격에 대한 저항성능은 규격은 만족되고 있으나 다소 약함을 보이고 있어 가공 운반시 주의가 요구될 것으로 판단된다. 국내에서 시험 생산된 에폭시 도막의 성능 시험 결과, 규격에서 요구되는 기계적인 성능을 대체로 만족하였다.
모드좌표를 이용한 R/C 골조구조물의 근사적인 비선형 동적해석법을 제안하였다. 과거에도 비선형 문제를 푸는데 있어서 모드좌표에서의 해석이 부분적으로 이용되어 왔으나 각 하중증분에 따른 구조물의 강성변화로 인하여 고유치를 재계산하여야 하기 때문에 그리 널리 사용되지 못하였다. 여기서 제안된 방법은 동적해석 수행중에 산정된 제한된 수만의 고유치를 산정하였다. 그리하여 일정한 수의 고유치만으로 동적해석에서 반복하여 사용하였다. 부재의 소성힌지영역에서의 강성변화 및 핀치효과등을 부재의 이력모델에 의해서 표현되었으며 이러한 알고리즘은 휨변형이 지배하는 R/C 골조구조물의 예비해석에 유용하게 사용될 수 있다. 본 연구에서는 철근콘크리트 부재의 비선형 구조모델의 구성방법 및 그 특성 그리고 모드해석법의 알고리즘을 제안하고 그 효율성을 입증하였다.
본 연구에서는 최근 건설자재의 부족으로 인한 신건축재료의 필요성에 의하여 모래를 사용하지 않은 No-fines concrete의 사용가능성을 확인하기 위하여 재료의 역학적 특성 및 경제성을 연구하였다. 압축 및 인장강도시험과 응력도, 변형도의 측적에 의하여 재료의 기본적인 역학적 특성을 규명하였고, 타재료와의 단가와 단위벽체 건설비용을 비교하였다. 실험결과 강도 및 탄성계수의 저하, 보강철근 사용의 복잡성 등의 불리한 역학적 특성을 보여주고 있으나, 작업의 용이성, 자중 및 건설비용의 감소 등의 특성을 보여 대단위 저층 주택건설에 효과적인 재료로 판단되었다.
본 연구는 콘크리트용 혼화재로서 우리나라에 풍부한 천연 실리카 질 광물을 이용하여 콘크리트의 강도증진 가능성 및 유용성과 경제적인 효율성에 대해 검토한 것이다. 제반 실험을 통해 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. \circled1 최적의 제오라이트 치환율은 단위 시멘트당 5~10% 정도를 나타났으며, 그 때의 강도 증진율은 무첨가 콘크리트 값에 비해 대체적으로 40%정도의 강도증진 효과를 얻었다. \circled2 최적의 이암 치환율은 단위 시멘트량당 10~15% 정도로 나타났으며, 그때의 강도 증진율은 무첨가 콘크리트 값에 비해 대체적으로 10%정도의 강도증진 효과를 얻었다. 이러한 검토로부터 우리는 혼화재로서 콘크리트의 강도성능의 향상을 목적으로 기존의 실리카 흄, 플라이 애쉬 등의 대체품으로 천연 실리카 광물을 활용할 수 있다는 결론을 얻었다.
장부철근 하부의 콘크리트 코어의 지압강도 및 지압강성에 대한 실험이 수행되었으며, 그 연구결과가 정리되었다. 콘크리트의 압축강도, 장부철근의 직경, 콘크리트내에 철근의 위치가 지압강도 및 지압강성에 미치는 영향들이 연구되었으며, 이 결과들을 토대로 콘크리트 코아를 지지하는 장부철근에 대한 콘크리트의 지압강성 및 지압강도를 예측할 수 있는 실험식이 제안되었고, 그 결과와 실험치를 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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