본 연구는 우리나라의 건설자재 품질 및 정보 표준화에 대한 건설수요자들의 의식을 조사하여, 건설자재 표준화의 개선안을 제시하기 위한 것이다. 조사결과, 응답자들은 KS규격의 질적 수준을 67점(100점 만점대비)으로 평가하고 있었다. 또한, 응답자의 38%는 표준정보의 부재로 인한 애로사항을 겪은 경험이 있었다고 응답하였으며, 대표적인 비표준화 자재로는 혼화재료, 방수재, 보강섬유, 콘크리트, 골재, 접착제, 목재, 가설재, 단열재 등을 응답하였다. 정보표준화에 대한 의식조사결과, 응답자들의 71.2%는 건설자재 정보화가 필요하다고 응답하였으며, 구체적인 요구항목으로는 품질, 규격, 가격, 시공, 도면, 법령 정보의 순으로 제시하였다.
The improved movable weir supplements the advantages and disadvantages of the rubber weir and the conduction gate. It consists of a stainless steel gate, air bags, and a steel clamping plate. The stainless steel gate is the main body of the weir, and the inflatable rubber sheet serves to support the steel gate. The steel clamping plate is typically in direct continuous contact with water, but this leads to corrosion issues that can reduce the life of the entire movable weir. In this study, a panel-type glass-fiber-reinforced polymer (GFRP) clamping plate was designed and fabricated. The test results showed that the flexural load of the panel-type GFRP composite clamping plate was over twice that of the wings type GFRP clamping plate. The lowest moisture absorption value was obtained upon exposure to tap water, and exposure to other solutions showed similar values. Additionally, flexural load testing after exposure to an accelerated environment found the lowest residual loads of 80.51 % and 78.50 % at 50 and 100 days, respectively, for exposure to a $CaCl_2$ solution, while exposure to other environments showed residual failure loads of over 80 % at both 50 and 100 days.
PURPOSES : In this study, a fracture-based finite element (FE) model is proposed to evaluate the fracture behavior of fiber-reinforced asphalt (FRA) concrete under various interface conditions. METHODS : A fracture-based FE model was developed to simulate a double-edge notched tension (DENT) test. A cohesive zone model (CZM) and linear viscoelastic model were implemented to model the fracture behavior and viscous behavior of the FRA concrete, respectively. Three models were developed to characterize the behavior of interfacial bonding between the fiber reinforcement and surrounding materials. In the first model, the fracture property of the asphalt concrete was modified to study the effect of fiber reinforcement. In the second model, spring elements were used to simulated the fiber reinforcement. In the third method, bar and spring elements, based on a nonlinear bond-slip model, were used to simulate the fiber reinforcement and interfacial bonding conditions. The performance of the FRA in resisting crack development under various interfacial conditions was evaluated. RESULTS : The elastic modulus of the fibers was not sensitive to the behavior of the FRA in the DENT test before crack initiation. After crack development, the fracture resistance of the FRA was found to have enhanced considerably as the elastic modulus of the fibers increased from 450 MPa to 900 MPa. When the adhesion between the fibers and asphalt concrete was sufficiently high, the fiber reinforcement was effective. It means that the interfacial bonding conditions affect the fracture resistance of the FRA significantly. CONCLUSIONS : The bar/spring element models were more effective in representing the local behavior of the fibers and interfacial bonding than the fracture energy approach. The reinforcement effect is more significant after crack initiation, as the fibers can be pulled out sufficiently. Both the elastic modulus of the fiber reinforcement and the interfacial bonding were significant in controlling crack development in the FRA.
이 논문에서는 대표적 수치해석에의 균열처리 방법으로 손상모델 기반의 분산균열모델을 체택하여 구조내력을 산정하였다. 또한 전력구 구조물의 실구조 모델링을 위해 3차원 해석방법을 택하였으며 3차원 콘크리트 구성모델로는 현재 3차원 모델중 콘크리트의 다축압축, 인장균열을 효과적으로 모사하는 미소면 모델(Microplane model)을 재료모델로 사용하여 비선형 유한요소해석을 수행하였다. SFRC의 인장연화곡선을 얻기 위해 역해석법을 사용하였으며, 역해석으로 구한 인장연화곡선이 실험결과와 아주 잘 일치함을 보였다. 하중-균열폭 관계를 입력값으로 사용한 역해석 결과와 하중-CMOD 관계를 사용한 역해석 결과는 서로 잘 일치하는 경향을 나타냈다. 이 논문에서는 실험으로부터 측정된 균열폭 데이터와 수치해석시의 손상지수와의 관계를 도출하여으며, 이와 같은 결과는 향후 균열탐사를 통한 구조물의 잔존 구조내력 산정에 적용할 수 있으리라 판단된다.
The use of geotextile as reinforcing materials in soil structures has become widespread throughout the world. Geotextile reinforcement has been used in retaining walls, roadbed, embankment stabilization and especially reinforcement of soft foundation, and so on, In the past, however, its design and construction have been performed empirically. In this study, laboratory model tests were carried out in order to investigate the effects of geotextile rein- forcement on vertical and horizontal displacement and other characteristics in soft founda- tions. The experiments were executed in eight treatments ;no geotextile between embank - ment and subsoils, and seven geotextiles with different tensile strength. And such factors as the loading conditions, the tensile strength of geotextiles, the ingredient of geotextiles and the elapsed time were investigate in this study. And the analytical method were executed in order to study the stress and behavior of geotextile - reinforced soil structure by the nonlinear elasto - plastic finite element model. The following conclusions were drawn from this study. 1. Geotextile reinforcement reduced the effects of banking loads on subsoils more effectively with the increase of their tensile strength. 2. As the tensile strength of geotextiles was increase, the rate of the initial vertical disp - lacements of loading plate was reduced inverse proportional to loads, Rowever, the effect of loading was reduced when the loads exceed a certain limits, 3. The effect of reinforcement of nonwoven geotextile was 1.5-4.5 times larger than that of the woven geotextile with equivalent tensile strength. 4. The increased bearing capacity and the reduced settlement are proportioned as the tensile strength of geotextile. 5. The settlement at the long time loading were developed almost all, were completed after 10 days and the additional settlement were not developed since then. 6. The nonlinear elasto - plastic finite element method are accurate to predict the stresses and behayior of geotextile - reinforced soil structures.
충돌 또는 폭발 하중 하의 콘크리트는 정적 하중에서 가지는 재료물성과 다른 거동을 보이게 된다. 즉, 고변형율 하의 콘크리트의 재료물성은 크게 변화하게 되며, 이를 시험평가하기 위한 방법 중 압축강도와 관련된 시험법으로는 SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar) Test가 있다. 그러나, SHPB Test는 금속과 같은 인성재료를 위해 개발된 시험방법으로서 취성재료인 콘크리트에 적용이 가능한지에 대한 검토가 추가적으로 필요하며, UHPC와 같은 섬유보강 초고성능 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 시험체를 위해 제작된 SHPB Test 장비를 사용하여 일반 콘크리트 및 UHPC 시험체에 대한 시험평가를 수행하였으며, SHPB Test의 적용 적정성을 파악하기 위하여 초고속카메라를 활용한 변위영상 분석을 통한 검증을 수행하였다.
The effect of fiber reinforcing materials on the fracture strength of composite resin was evaluated. Each ten composite resin bars reinforced by glassfiber[Fiber-Splint ML$^{(R)}$(Polydentia SA, Switzerland)], polyethylene fiber [Ribbond$^{(R)}$(Ribbond Inc., U.S.A.)] and polyaramid fiber[Kevlar$^{(R)}$(DuPont, U.S.A.)] were loaded under the 3-point compression technique. Another ten pure composite resin bars without reinforcement were used as a control group. Then mean fracture strength and standard deviation were calculated and a ANOVA and Scheffe test were used in statistics. The results were as follows: 1. Kevlar group showed the highest fracture strength as 175.5MPa (p<0.05). Fiber-Splint ML group showed the lowest fracture strength as 112.7MPa. 2. The mean value of fracture strength in Ribbond group was 136.4MPa, and that of unterated control group was 143.6MPa. No difference was found between the two groups. 3. Ribbond and Kevlar reinforcement groups showed a catastrophic failure, where complete separation of pieces occurs to a unseparated fracture pattern. The use of Kevlar reinforcement fibers with composite resin showed significant increase in the average load failure and the presence of the fibers did prevent the catastrophic crack propagation present in the unreinforced samples. The use of Ribbond reinforcement fibers with composite resin showed no significant increase in the average load failure. However, the presence of the fibers did prevent the catastrophic crack propagation. Because high strength of glassfiber are rapidly degraded on exposure to moisture and humidity. The use of Fiber-Splint ML reinforcement fibers with composite resin showed significant decrease in the average load failure and displayed catastrophic fractures.
본 연구에서는 스트레인게이지 회로를 이용하여 GRP 복합관의 열팽창계수를 측정하고자 하였다. 이를 위해 다양한 스트레인게이지 회로를 적용하여 알루미늄 보의 열팽창계수를 측정함으로써 측정방법의 타당성을 검증하였다. 또한 스트레인게이지의 부착위치와 반복횟수를 달리하며 또한 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용한 경우에 대해 GRP 복합관의 길이방향 및 원주방향 열팽창계수를 측정함으로써 열변형률 결과와 측정결과의 재현성에 미치는 영향을 조사하였다. 연구결과에 따르면 GRP 복합관의 경우 보강된 유리섬유에 의해 원주방향의 열변형률이 제한되어 원주방향 열팽창계수가 길이방향의 열팽창계수에 비해 낮게 나타났다. 또한 GRP 복합관의 후경화로 인해 측정횟수가 증가할수록 측정된 열팽창계수는 다소 증가하지만 증가폭은 점차 감소하였다. 아울러 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용하더라도 기준보상시편을 통해 스트레인게이지의 열변형률을 보상하면 동일한 열팽창계수가 얻어짐을 알 수 있었다.
콘크리트 구조물을 보수 또는 보강하기 위해서 폴리머 콘크리트 혹은 폴리머 시멘트 모르타르를 종종 사용한다. 보수된 콘크리트 구조물의 일교차 또는 열악한 환경에 의한 온도강하 시 두 재료의 상이한 열팽창계수와 보수 재료의 초기양생 시 나타나는 건조수축으로 인해 계면에 응력이 발생하게 된다. 이러한 추가적으로 발생하는 응력은 계면의 부착력을 저하시켜 때로는 구조물에 큰 손상을 유발할 수 있다 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고자 단면보수 및 증대를 위해 사용되는 보수 모르타르에 섬유앵커를 추가로 적용함으로서, 부착력 저하를 감소시키는지 여부를 실험을 통하여 검토하였다. 또한 보수 단면에 적용하는 앵커가 계면 전단응력에 미치는 영향을 유한요소해석을 통하여 검토를 시도하였다.
이 논문에서는 다방향성 GFRP 플레이트의 인장특성치에 대한 명확한 분석을 위해 FRP 보강근과 같은 정착장치를 이용한 시험 방법을 제안하였다. 등방성 또는 직교섬유로 강화된 FRP 플레이트의 인장시험은 ISO 규준으로 표준화 되어 있으며 역학적 특성치 분석을 위한 시험 방법의 연구도 진행되었으나 다방향성 GFRP 플레이트에 적용시 인장강도 특성치를 명확하게 확인하기 힘든 방법으로 나타났다. 국내에서 사용하는 시험 방법의 경우 일방향성 FRP 플레이트에 적용하는 ASTM 기준을 계속 사용하고 있으며 시험 결과 인장특성이 크게 나타나는 결과를 보였다. 따라서 이 연구에서는 국내외 규준을 분석하여 모든 규준에서 공통으로 제시하고 있는 방법을 기준으로 GFRP 인장시험을 실시하였으며 정착장치 길이와 시험 방법을 새롭게 제안하여 결과를 비교 분석하였다. 또한, 시험체 정착장치의 적절한 길이 비를 수치해석을 통해 도출하여 다방향성 GFRP 플레이트의 새로운 인장 시험 방법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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