• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.98-98
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• 2011

중소규모 하천에서 많이 설치되어 있는 경사형보를 대상으로 하류부 세굴에 대한 수리모형실험과 수치모의를 통하여 경사형보 하류부 세굴특성과 세굴영향인자들에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 수리모형실험은 폭 0.8m, 길이 20m의 가변경사 직선 개수로에서 1 : 2(H/L)경사를 가지는 경사형보의 높이, 월류수심, 하류부 수심 변화에 따른 최대 세굴심과 세굴길이의 변화를 관측하였고, 수치모의는 유사이동 모의가 가능한 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 경사형 보의 경사 변화에 따른 하류부 세굴특성을 모의하였다. 수리모형실험 결과 최대 세굴심 및 세굴길이에 가장 영향을 크게 미치는 인자는 월류고이며, 하류부 수심은 최대 세굴심과 세굴길이의 감소효과 뿐만 아니라 세굴공의 형상에도 영향을 미쳤다. 낙하류의 유입 각도가 예연보에 비하여 작은 경사보는 예연보에 비하여 수평방향 유속이 상대적으로 증가하여 세굴길이가 증가하였으며 이로 인하여 세굴공 하류부 천이영역의 사면경사가 상대적으로 완만하게 형성되었다. 세굴공의 상류부에 재순환 영역이 발생되어 천이영역에서 이송되는 유사의 최대세굴심 발생 위치에 퇴적되는 현상을 방해하며 세굴공의 모양은 완전히 발달된 이중(double) 세굴공을 생성하였으며, 특히 낙하류의 유입각도와 하류부 수위의 영향으로 하류수심($h_t$)과 낙차고(H)의 비($h_t/H$)가 1.0 미만인 경우에 이중(double) 세굴공이 발생하였다. 경사형보의 경사각 영향에 따른 하류부 세굴 영향은 3차원 수치모형을 이용하여 모의하였으며, 경사각을 1V/2H, 1V/3H, 1V/4H로 변화시키며 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과 경사각이 증가할수록 최대 세굴심은 증가하는 경향을 보이고 그에 따른 증가율은 감소하였다. 보 높이, 월류고, 하류부 수심, 경사각 변화에 따른 세굴심의 변화는 상대민감도 방법을 이용하여 비교하였으며 주요 영향인자에 대한 민감도비는 월류고가 보 하류부 세굴에 가장 큰 영향을 미치고, 경사각, 보 높이, 하류부 수심 순이다. 특히 보 하류부의 수심은 음의 민감도를 보이며, 이는 보 하류부 수심이 증가할수록 세굴심이 감소하는 것을 의미한다. 추후 보완 실험 및 수치모의를 추가 활용한다면, 경사형보 하류부 물받이 및 하상보호공 설계를 위한 정량적인 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.719-725
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• 2010

최근 콘크리트 구조물에 충격하중, 폭발하중 등 극한의 외력이 작용하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 이 연구에서는 강섬유보강 RC보와 carbon FRP 시트를 이용하여 보강한 RC보를 이용하여 충격실험을 진행하였다. 강섬유보강 RC보의 경우 0.75%부피비로 강섬유를 혼입하였으며 carbon FRP 시트의 경우 에폭시 레진을 이용하여 보강을 한후 보 부재를 완성하였다. FRP 시트 보강은 부재의 하단을 휨 보강하였으며 충격하중이 부재에 작용할 때 발생하는 shear-plug 균열을 제어하기 위하여 충격하중이 가해지는 국부에 CFRP 전단보강을 실시하였다. 실험진행은 drop-weight test 방식으로 직접 기기를 만들어 실행하였다. 각각의 부재에 단계별로 충격하중을 가하여 실험을 진행하였으며 균열과 균열폭을 측정하였다. 실험결과 강섬유보강 RC보가 일반 RC보에 비하여 균열폭 및 shear-plug 균열제어 그리고 스폴링파괴에 더 높은 성능을 나타내었다. FRP로 부재의 하단을 휨 보강한 부재의 경우 균열의 제어에 어느정도 효과를 나타내고 있으나 충격하중이 가해질 시 콘크리트와 FRP 시트의 부착면에서 박리파괴가 빠르게 진행되었다. FRP 시트로 부재의 하단과 측면을 CFRP로 휨, 전단보강한 부재의 경우 shear-plug 균열제어에 가장 높은 저항성능을 보이고 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 충격하중이 보강이 이루어지지 않은 부분에 작용할 경우 오히려 보강이 되지 않은 RC보에 비하여 콘크리트 스폴링 파괴에 더 취약함을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.529-536
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• 2011

최근 들어 국내의 교량 확장 보도부에 대한 관심이 고조되고 있다. 교량 확장 보도부에 적용되는 내민보는 부착식 앵커 볼트를 이용한 구조를 사용하고 있다. 그러나 현재 적용되고 있는 내민보의 경우 정확한 기준이 없는 상태로 설치 간격 및 단면 등이 과다 설계되고 있으며 과다한 중량에 의한 시공상의 문제점들도 발생하고 있다. 또한 연결되는 부착식 후설치 앵커 볼트에 관한 실험 및 해석 결과 등이 충분치 않기 때문에 불필요한 앵커 볼트의 수량을 증대시키고 있다. 이에 이 논문에서는 앵커 연결된 내민보의 구조 거동 평가 실험을 통해 기존의 내민보의 단면을 최적화하여 단면의 효율성을 확보하고, 불필요한 앵커 볼트의 수량을 줄일 수 있는 기법을 제안하고자 하였다. 실험 결과 내민보의 파괴는 부착식 앵커의 부착 파괴에 지배되는 것으로 나타났으며, 압축 측의 앵커 개수를 감소시켜도 부재의 안전성에는 크게 문제가 없는 것으로 관찰되었다. 또한 내민보의 형상을 변화시키고 프리스트레싱을 도입함으로서 사용 상태의 사용성도 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.689-697
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• 2005

보 플랜지 절취형 (Reduced Beam Section, RBS) 내진 철골모멘트접합부의 최근 실험결과를 살펴보면, 보 웨브를 볼트 접합한 시험체는 보 웨브를 용접한 시험체에 비해 조기에 스캘럽에서 취성파단이 발생하는 열등한 내진성능을 나타냈다. 과거 여러 연구자들이 수행한 실험 결과 및 본 연구의 수치해석 결과를 종합해 볼 때, 이러한 접합부의 조기 취성파괴는 고전 휨이론과 매우 다른 응력전달 메카니즘에서 기인하는 웨브 볼트의 슬립, 그리고 재료의 인성이 가장 낮은 스캘럽 부근의 응력집중과 밀접한 관련이 있는 것으로 분석된다. 본 연구에서는 실험 및 해석결과를 바탕으로 RBS 접합부의 실제 응력전달경로에 부합되는 새로운 보 웨브 볼트 설계법 및 개선된 상세를 제시하고 실물대 실험을 통하여 방안의 타당성을 입증하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.453-454
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• 2009

본 연구에서는 중 고층 철근콘크리트 주상복합형 건축물에서 지진하중과 같은 반복하중이 작용할 때 단차형 내부 보-기둥 접합부의 거동 특성을 파악하기 위하여 단차 유무에 따른 내부 보-기둥 접합부 실험체를 대상으로 실험을 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 단차가 있는 내부 보-기둥 접합부 실험체는 단차가 없는 표준실험체(FJ-0D)와 비교하여 단차 수준(1.0D, 2.0D)이 증가함에 따라 수평내력과 에너지소산능력이 증가하였고 내부 보-기둥 접합부 영역을 중심으로 균열진전 상황이 상이하였다. 또한 에너지소산능력은 내부 보-기둥 접합부 단차가 높을수록 1.1${\sim}$1.35배 증가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.145-151
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• 2007

섬유에 의하여 보강된 철근콘크리트 보는 철근만에 의하여 보강된 보와 다른 파괴 모드를 나타낸다. 섬유 보강 보는 섬유의 양, 내부 전단 보강 철근의 양 및 콘크리트의 압축강도에 따라서 전단 보강 철근이 항복하고 콘크리트가 압축 파괴하는 경우(섬유는 탄성 상태)와 콘크리트가 압축파괴하기 이전에 섬유가 파단하는 경우로 구별할 수 있다. 대부부의 섬유 보강 철근콘크리트 보는 전자의 파괴 모드를 나타내며 이 경우에 전단파괴 시의 섬유의 유효변형률을 정확하게 예측하여야 한다. 이 연구에서는 11개의 섬유 보강 철근콘크리트 보 실험을 통하여 섬유의 유효변형률을 측정하였다 실험의 주요 변수는 섬유의 양, 섬유의 종류(탄소 섬유, 유리 섬유), 부착 형상 (전단면 감싸기, 스트립형 부착)이었다. 실험에 의하여 측정된 섬유의 유효변형률은 제안된 유효변형률 예측법과 비교되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2001

본 연구는 콘크리트충전 각형강관을 이용한 기둥-H형 보 접합부에 있어서 시공성과 충전성을 고려하여 강관 기둥을 외부에서 보강한 충전 각형강관 기둥-H형강보접합부를 개발하고자 하며 이러한 접합방식 개발을 위한 기초적 연구로 보의 인장플랜지와 강관기둥 접합부의 인장거동을 실험적으로 관찰하여 제시한 접합부의 내력 및 변형 특성을 파악한다. 시험체의 변수는 각형강관 기둥의 보강 두께(T=9, 18, 27mm)와 높이(H=50, 80mm)로 계획하여 총 4개의 시험체를 제작하였다. 접합부의 항복내력의 평가로 항복선 이론을 적용한 기존의 연구를 수정하여 실험치와 비교한 결과 비교적 좋은 대응을 나타냈다. 본 연구의 접합방식은 외부에서 강관 기둥을 보강하는 간단한 방법으로 보붕괴형의 강접합을 얻을 수 있으며, 콘크리트 충전성을 확보할 수 있어 시공성에 있어서 장점으로 인정된다. 강관기둥의 두께가 8mm 인 것을 고려하면 실제 구조물의 설계에 적용할 수 있는 가능성이 있는 것으로 판단되며, 구체적인 설계방법을 위해서는 추치해석적인 방법에 의한 연구와 보완적인 실험이 필요한 것으로 생각된다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.89-97
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• 1999

본 연구에서는 전단보강비율에 따른 고강도경량 철근콘크리트보의 전단거동을 규명하기 위하여 15개의 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험변수는 전단스팬비(a/d=2.5, 3.5, 4.5)와 전단보강근비($0{\sim}1.0_{ACI}{\rho}_v$)이고 큰크리트의 압축강도 (439kg/$cm^2$)와 주철근비(0.02023)는 일정하게 하였다. 실험결과, ACI 규준식은 고강도경량 철근콘크리트보에서 큰크리트의 전단내력은 과소평가하는 반면 전단보강근의 전단내격은 과대평가하는 것으로 나타났다. 큰크리트의 전단강도($V_{cr}$)식에서 경량콘크리트에 대한 추가적인 전단강도저감계수 ${\lambda}$=0.85는 경량콘크리트의 고강도화에 따라서 다소 상향조정하여 사용할 필요가 있는 것으로 보인다. 또한, 전단보강근의 전단강도는 보통중량콘크리트보와 같이 전단보강비율에 직선적으로 비례하는 것이 아니라 그 제곱근에 비례하는 경향을 보였으며, 따라서 고강도경량 철근콘크리트보에서 전단보강근의 유효성(전단보강의 효과)은 보통중량콘크리트에 비해 떨어진다고 볼 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1615-1626
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• 1992

본 연구에서는 배플이 없는 사각단면을 가진 양단자유의 탄성보에 강구가 횡 방향으로 충돌할 때 발생되는 음압을 M.Sakata와 M.Horii의 방법을 적용하여 구하였으 며, 보의 가속도는 모우드 해석기법을 적용하여 구하였다. 그리고 충돌시 발생되는 충격격과 접촉시간은 허즈(Hertz)접촉이론을 이용하였다.그리고 실험을 통하여 이 론으로 구한보의 가속도, 접촉시간, 방사음압의 결과와 비교하였다. 기존의 연구내 용을 기반으로한 본 논문의 기여부분은 hertz 접촉이론을 본 연구의 시스템에 적용하 여 접촉시간을 실험적으로 검증하였으며 모우드 해석기법을 이용하여 구한 보의 진동 을 실험과 비교하였고, 시스템을 탄성보로하여 M.Sakata의 방법을 적용하여 발생되는 음압을 실험으로 검증한 것이다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.89-97
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• 2005

건축 구조물이 초고층화, 대형화, 특수화 되어감에 따라 고강도 재료의 사용이 증대되고 있으며, 고강도 재료가 사용된 철근콘크리트 보의 전단강도를 타당하게 예측할 수 있는 해석모델이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 고강도 철근이 사용된 철근콘크리트 보의 전단강도를 타당하게 예측할 수 있는 트러스 모델을 제안한다. 고강도 철근이 사용된 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 제안된 모델인 TATM의 타당성을 검토하기 위하여 총 107개 보의 실험결과를 수집하였으며, TATM 및 기존 트러스 모델의 전단강도 해석결과를 이들 실험결과와 비교하였다. 비교 결과, TATM은 다른 트러스 모델보다 실험결과를 더 잘 예측하였으며, TATM의 해석결과에 대한 실험결과의 비는 인장철근과 전단 철근의 항복강도에 거의 관계없이 일정하였다.