• 제목/요약/키워드: 보강기술

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탄소섬유판 긴장재로 외부 긴장 보강된 철근콘크리트 보의 부착파괴 모델 (Debonding Failure Model for RC Beams Strengthened with Externally Bonded Prestressed CFRP Plates)

  • 박종섭;정우태;박영환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.447-456
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    • 2008
  • 본 논문에서는 CFRP판으로 긴장 보강된 철근콘크리트 보의 부착파괴를 해석하기 위한 수정된 부착파괴 모델를 제안하였다. 부착파괴 모델은 한정된 실험결과로부터 발생할 수 있는 오류를 줄이기 위해 선행연구자들의 실험결과를 통계적으로 분석하여 제안하였다. 부착 CFRP판으로 긴장 보강된 보에 대한 실험을 통해 긴장 보강 시스템에서 최종파괴 이전에 부착파괴가 발생하는 것을 확인하였으며, 부착파괴 변형률은 유효프리스트레스의 크기에 따라 증가하는 것을 검증하였다. 따라서 부착거동 특성 연구에서 도출된 부착파괴 해석모델은 긴장 시스템에 적합하도록 유효프리스트레스를 고려할 수 있도록 수정 제안하였다.

석션 가물막이 보강 상판의 구조 거동에 대한 수치해석 연구 (Numerical Investigation on Structural Behavior of a Lid with Stiffeners for Suction-installed Cofferdams)

  • 김정수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.7-17
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    • 2019
  • 대형 해상 구조물 시공이 증가됨에 따라 석션 가물막이 또한 대형화되고 있고, 이로 인해 가물막이 상판의 휨 변형을 효과적으로 억제하기 위한 상판 보강 설계가 가물막이 설계의 핵심적인 요소가 된다. 본 연구는 석션 가물막이 상판의 보강으로 인한 구조 거동 변화를 유한요소모델을 이용해 분석하고, 효과적인 상판 보강 배치 방안 도출을 위한 통찰을 제공하고자 한다. 기존 석션 앵커를 조사하여 각형 석션 가물막이 상판의 여러 보강 유형을 결정하였으며, 각 보강 상판을 분석하였다. 보강 상판의 응력과 변형을 비교하여 구조성능을 평가하였고, 추가로 상판 가장자리의 반력 분포를 분석함으로써 보강재 배치가 상판-케이슨 벽체 연결부에 미치는 영향을 함께 조사하였다. 유한요소해석 결과로부터, 방사방향 보강재가 상판의 처짐 및 응력 감소에 크게 기여한 반면, 상판-벽체 연결부의 수평 전단력을 집중 및 증가시켜 연결부 설계에 불리하게 작용함을 확인할 수 있었다. 또한, 내/외측 환형 보강재는 자체 보강 효과가 미미하나, 부분적으로 배치된 방사 보강재와 함께 연결해 배치되면 응력 및 처짐 개선에 기여함을 알 수 있었다.

섬유보강폴리머(FRP) 복합재료의 교량 적용 (A Successful Beginning for Fiber Reinforced Polymer(FRP) Composite Materials in Bridge Applications)

  • 김지상
    • 콘크리트학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.77-81
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    • 2001
  • 부식 열화는 교량 기술자들에게 있어서 지속적인 도전을 요구하는 문제가 되어왔는데, 스텔스 항공기를 개발하게 한 새로운 재료 기술은 교량의 부식을 해결할 수 있게 하였다. 즉, 경량의 고강도 재료로 높은 피로 저항성을 갖고 있고, 부식에 강한 복합체는 교량의 재료로서 아주 바람직한 성질을 갖고 있다 섬유 보강 폴리머(FRP) 복합재료를 교량의 건설에 이용하려는 프로젝트는 1998년 현재 80 여 개가 넘게 진행되고 있는데, 이 중 미국 내에서 31개의 프로젝트가 수행되고 있다. 이 글은 미국 내에서 FRP복합체를 교량 공학 분야에 적용하려는 초기의 성공적인 시도들에 관한 내용으로 복합체의 장점, 특성, 교량 적용시 고려 사항, 그리고 향후 복합재료에 관한 기술을 토목 구조물에 적용하는데 필요한 소요 기술 등에 관하여 정리한 것이다. 이 새로운 재료는 신설 구조물의 건설과 기존 교량의 보수 및 보강에 모두 적용할 수 있으며, FRP복합체 기술을 토목 구조물과 기반 시설물 건설 분야에 적용하는 것은 지금까지 성공적인 결과를 보여 주고 있다 미국연방도로국(FHWA, Federal Highway Administration)은 이 기술을 미국 내 교통 기반 시설물인 신규 교량의 건설은 물론 기즌 교량의 보수 및 보강에 활용하는 방안에 대하여 관심을 갖고 있다.

전문성을 심화하는 기술혁신시스템

  • 노환진
    • 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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    • 한국기술혁신학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.287-302
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    • 2003
  • 우리나라의 산·학·연 기술혁신시스템을 점검하고 문제에 대한 대책을 제시하였다. 대학의 문제점으로는 교수인력의 유동성부족과 비경쟁체제를 지적하였다. 출연연은 기능을 공공문제해결로 전환해야 하며, 연구원신분의 안정을 지적하였다. 산업계의 R&D 능력의 제고를 위하여, 정부의 유인책을 제시하였다. 그리고 과학기술 담당부처에서는 국가연구개발사업을 공공부문으로 전환할 것을 제안하며, 종합조정의 범위확대, 평가시스템의 투명화, 연구관리의 전문성 보강, 기술분류를 통한 연구관리 그리고 과학산업의 육성을 제안하였다. 이러한 일들이 제대로 수행되려면 공무원의 전문성이 보강되어야 함을 주장하며, 산·학·연 및 공무원의 전문성제고가 우리 경쟁력제고의 가장 중요한 방향이라고 제기하였다.

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최근 가설된 강상자형 교량의 보수.보강 공사비곡선 추정에 관한 연구 (The Research on the Curve of Maintenance Cost from Newly Constructed Steel Box Girder Bridge)

  • 김영우;신영석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.553-556
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    • 2009
  • 최근 우리나라의 건설 분야에서는 생애주기비용(Life Cycle Cost;이하 LCC)/가치공학(Value Engineering; 이하 VE)을 적용한 구조물 설계가 실시되고 있다. 이는, 건설교통부에서 공공건설사업의 효율성을 제고하기 위하여 실시하고 있으며, 대통령령에 따라 "건설기술관리법시행령"을 제정하여 공공사업분 수행 절차와 기준을 법제화 하였으며 이후 시행령 38조 13의 "설계의 경제성등 검토" 실시를 의무화하는 시행지침을 작성하여 수행하고 있다. 이러한, LCC/VE의 검토에서 보수 보강 공사비 산정은 유지보수공사 프로파일링을 통한 보수 보강 시기를 산정(건설교통부, 2003)하여 교량 구성요소별 보수 교체 주기를 산정(건설교통부, 2001)에서 제시한 기간을 적용하여 LCC/VE를 평가하고 있다. 하지만, 이러한 보수 보강 공사비의 적용은 일괄적인 적용이며, 예전 국내의 교량 건설기술이 현재와 같이 발전된 상태에서의 현황이 아니므로 본 연구에서는 현재 고속국도에 완공되어 운용중인 교량 구조물을 시설물의 안전관리에 관한 특별법 시행령(2008)에 따른 "시설물의 안전점검 및 정밀안전진단 지침"에 의한 교량의 초기점검, 정밀점검 및 정밀안전진단 자료를 조사 분석하여 보수 보강 공사비 곡선을 추정하려 한다.

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트러스로 보강된 단일기둥시스템의 탄성좌굴강도에 대한 연구 (A Study on Elastic Buckling Strength of Truss-Stayed Single Column System)

  • 김경식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5984-5989
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    • 2011
  • 양단 핀지지 기둥부재의 중간 위치에 수평재를 연결하고 설치된 수평재의 양끝단과 기둥의 상하끝단을 트러스로 연결된 트러스보강 단일기둥시스템은 보강되지 않은 경우에 비해 그 좌굴강도가 상당수준 향상될 수 있다. 수평재가 설치된 기둥중간지점에서의 수평 및 회전 자유도에 대한 제한하여 기둥의 유효좌굴길이를 줄이는 효과를 통해 강도향상이 구현된다. 본 연구에서는 해석적 해와 탄성 및 비탄성 유한요소해석을 통해 보강된 평면내 단일기둥 시스템의 좌굴강도를 정량적으로 산정하였고 그 결과를 비교하였다. 예제해석을 통해 보강된 단일기둥시스템은 보강되지 않은 단순기둥에 비해 최대 8배까지 좌굴강도가 향상될 수 있음이 확인되었다.

GFRP 보강근을 사용한 콘크리트 보의 휨파괴 거동 (Flexural Behavior of Concrete Beams Reinforced with GFRP Bars)

  • 어석홍;하상훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.5318-5326
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    • 2014
  • 본 논문은 철근대체재로서 유리섬유보강 플라스틱봉(GFRP : Glass Fiber Reinforced Plastic Bar)으로 보강한 콘크리트 보 및 일반 RC보의 휨파괴 실험결과를 비교하여 제시한 것으로 보강비와 콘크리트의 압축강도를 주요 실험변수로 설정하여 보의 균열발생 양상과 파괴모우드, 처짐, 변형률 및 최대하중을 측정하고 분석하였다. 실험결과, GFRP 보강보의 하중강도는 보강비와 콘크리트 강도가 증가할수록 크게 나타났으며, 동일 보강비일 경우 일반 RC보에 비하여 41.3~51.6% 증가하였다. GFRP 보강보의 처짐은 일반 RC보에 비하여 약 4.1~6.3배 증가하는 것으로 나타났으며, 실측처짐이 이론값보다 평균 31% 정도 작게 나타나 GFRP 보의 처짐계산시 사용되는 휨강성이 최대하중시 과소평가되기 때문인 것으로 판단된다. GFRP 보의 균열폭은 RC보에 비하여 1.87~2.79배 크게 발생하였으며, 보강비와 콘그리트 강도가 증가할수록 다소 작은 것으로 나타났다. ACI code 440에 의해 산정한 설계휨강도는 대체적으로 안전측의 값을 나타내었다.

대나무 망으로 보강된 준설매립지반의 지지력 특성 (Bearing Capacity Characteristic of Dredged and Reclaimed Ground Reinforced by Bamboo Net)

  • 강명찬;양기석;이송
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권8호
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    • pp.5-11
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    • 2006
  • 준설매립된 초연약지반의 표층처리공법 적용시 보강재로 이용되고 있는 대나무망 및 토목섬유로 보강된 준설매립지반의 지지력 특성을 파악하기 위하여 현장 대형평판재하시험을 실시하였다. 각 보강재별 지지력비(BCR) 산정결과 대나무망 보강의 경우 지지력비는 $.{\sim}6.03$, 토목섬유의 경우 $2.19{\sim}3.59$로서 대나무망 보강의 경우 $1.6{\sim}1.7$배 크게 측정되었고, 실험결과와 이론식에 의한 지지력 비교결과 기존 토목섬유 보강시의 지지력 평가식은 대나무망 보강시 지지력 평가에 있어 적용성이 떨어짐을 알 수 있었다. 대나무 망 보강시의 지지력 평가를 위한 변수들의 상관관계 분석결과, 시험에서 얻어진 지지력비(BCR)와 복토두께/대나무망 간격의 비(H/S)로 표현한 경우 좋은 상관관계 특성을 얻을 수 있었고, 이는 대나무망의 지지력특성 파악을 위한 기초 자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

GFRP로 보강된 교량구조물의 구조안전성 평가 사례 연구

  • 은충기;채원규;손영현;홍성욱;김광일
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2003년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.391-396
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    • 2003
  • 최근 차량하중의 대형화에 의해 교량구조물은 사용년수가 증가함에 따라 노후손상에 의해 당초의 설계능력을 발휘하지 못하는 경우가 종종 있으며, 이에 대해 교량구조물의 내하력을 증강시키기 위하여 여러 가지 보수 보강 공법들이 사용되고 있다. 특히 재료의 내부식성, 친환경성 등을 고려하여 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic)에 의한 보강이 점차 증가하는 추세에 있으나, 아직까지 기존 철근콘크리트 부재와 보강되는 GFRP 부재의 합성에 의한 해석기술에 대한 연구가 많지 않은 실정이다.(중략)

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고압분사공법을 이용한 옹벽기초지반 보강 사례 (A Case Study on Ground improvement of a Retaining Wall Foundation by Using High Pressure Grouting)

  • 박종호;장선철;박창훈;윤희경
    • 기술발표회
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    • 통권2006호
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    • pp.199-209
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    • 2006
  • 현재 연약지반의 개량 및 구조물기초 지반의 보강을 위하여 약액주입공법 및 고압분사주입공법 등의 주입공법이 널리 행해지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 00교 교대 전면 옹벽기초 하부지반을 고압분사주입공법을 이용해 보강한 사례로서 설계 및 시공, 시험 자료를 분석하고, 보강작업에 따른 지반의 개량효과를 분석하였다. 개량효과학인을 위한 시추조사와 시추공영상 촬영 이미지 관찰결과에서는 고압분사에 의해 양호한 상태의 고결체(토사 + 시멘트 페이스트)가 형성되었음을 확인 할 수 있었으며, 고결체와 원지반의 복합지반상에서 실시한 평판재하시험 결과 및 시추조사시 채취된 고결체 Core에 대해 실시한 일축압축강도시험 결과에서도 설계시 가정한 값을 모두 만족하는 것으로 나타나 연약지반의 강도가 개량되어 안정성을 확보한 것으로 확인되었다.

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