• 제목/요약/키워드: 인장구조시스템

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압전소자와 광섬유센서를 이용한 케이블의 손상평가 (Estimation of Cable Damages using Piezo Disk and Optical Fiber Sensors)

  • 박강근;김이성
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.67-74
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    • 2009
  • 가진력의 영향을 평가하기 위해 이용되는 압전소자와 물체의 변형량을 분석하기 위해 사용되는 광섬유 센서와 변형 게이지는 각종 시험과 실험에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 케이블 시스템에서 발생한 손상을 검토하기 위해 압전소자와 광섬유센서를 이용하였다. 케이블 시스템은 압축이나 휨이 발생하지 않고 막구조에서 단지 인장력을 분담한다. 그러나 기존의 안전진단법을 이용하여 케이블 시스템의 손상을 판단하는 것은 전체구조의 특이한 구조거동 등으로 검토하기 어렵다. 인장부재에서 케이블의 풀림과 할렬이 발생하면 진동을 유발하기 때문에 압전소자를 케이블의 손상을 검토하기 위해 이용하였으며, 이를 광섬유 센서를 이용한 실험의 결과와 비교하였다. 본 연구는 인장응력 하에 케이블 시스템의 손상을 검토하는 방법을 제안하기 위한 실험적 연구이다.

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교량 바닥판 조건에 따른 교면방수 시스템의 인장접착 특성 (Tensile Adhesive Chracteristics of Waterproofing System for Concrete Bridge Decks)

  • 이병덕;심재원;박성기;김광우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.15-23
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    • 2002
  • 방수시스템의 거동은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계 상세, 그리고 시공의 질에 따라 결정되고, 방수성은 교면과의 접착성과 방수재의 손상정도에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재의 종류별로 방수시스템의 성능을 현재 각 시공현장에서 하자의 원인으로 가장 빈번하게 발생되는 요인들을 중심으로 인장접착 특성을 비교하였다. 방수시스템에 대한 인장접착강도 시험 결과, 함수비 10% 이상에서는 무기질탄성계 도막방수재를 제외하고는 접착력이 감소하였으며, 바닥판 콘크리트 강도가 증가할수록 일반적으로 인장접착강도는 증가하였다. 또한 바닥판 콘크리트의 양생방법에 따라 내부의 공극구조 및 평탄성의 차이로 인해 수중양생한 시편이 전반적으로 접착력이 더 큰 것으로 나타났다. 아스팔트 혼합물 포설전 보다 아스팔트 혼합물 포설후 인장접착강도가 증가하는 경향을 나타냈지만 도막식의 경우, 오히려 감소하는 결과가 나타났다. 그리고 방수재 시공시 대기온도가 상승함에 따라 접착력이 저하되어 방수 시스템의 성능에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.

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인장과 휨을 동시에 받는 프리스트레스 강선의 굴절인장성능 평가 (Numerical Study on Wire Strength Under Both Tension and Deflection for Use as Prestressing Steel)

  • 김진국;성택룡;양준모
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.147-153
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    • 2019
  • 구조물의 보강을 위해 프리스트레스 강선에는 인장력이 도입되는데 이 강선은 덕트 및 편향장치에 의해서 휨을 동시에 받게 된다. 이와 같이 인장과 휨을 동시에 받는 프리스트레스 강선의 굴절인장성능을 평가하기 위해 강선의 직경, 맨드럴 직경, 맨드럴과 강선 사이 마찰계수를 변수로 하여 총 600종에 대한 굴절인장 변수해석을 실시하였다. 해석 결과, 강선의 직경이 클수록 낮은 굴절인장성능을 나타내었고, 그 영향은 강선 연신율의 증가에 따라 감소하였다. 강선의 굴절인장성능에 대한 맨드럴 직경, 맨드럴-강선 간 마찰계수의 영향은 매우 작게 나타났지만, 맨드럴-강연선 간 마찰계수에 대한 추가 해석 결과 상대적으로 높은 상관성을 보였다. 따라서, 굴절인장성능 확보를 위해서는 충분한 연신율 확보가 우선되어야 하고, 연신율 확보에 제약이 있을 시 적정값까지 강선 직경을 감소시켜야 하겠으며, 강선의 표면조건을 조절하여 강선 간 마찰력을 높여야 할 것이다.

웨브 연속형 다이아그리드 노드의 이력 특성 (Seismic Behavior of Web-Continuous Diagrid Nodes)

  • 정인용;김영주;주영규;김상대
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.375-384
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    • 2009
  • 효과적인 횡력저항 시스템중에 하나인 다이아그리드 구조 시스템의 사용이 늘어나고 있다. 하지만 다이아그리드 노드의 바람 및 지진에 대한 구조성능을 해석적으로 평가하는 것은 한계가 있다. 특히 용접특성의 반영이 어려운데, 이 연구에서는 횡하중을 받는 다이아그리드 노드의 구조적 거동을 알아보기 위해 실제부재의 5분의 1로 축소한 모형을 이용해 실험을 수행했다. 주요 부위의 용접방법, 설계상세등 5가지 변수에 대하여 총 네 개의 실험체를 제작했다. 한쪽 가새부재에는 압축력을, 다른 쪽 가새부재에는 인장력을 가하는 반복가력 실험을 수행했다. 실험 결과 주요 파괴 원인은 인장력과 부가모멘트에 의한 파괴와 인장력만에 의한 용접부의 파단으로 나뉜다. 용접방법과 설계상세에 따른 초기강성, 항복강도의 차이는 없었다. 용접방법에 따른 파괴 형상의 차이가 있었으며 설계상세는 에너지 흡수능력에 영향을 미쳤다.

플랫 플레이트의 뚫림전단 성능에 관한 해석적 연구 (Analytical Model to Predict Punching Shear Strength of Flat Plate Structures)

  • 김민숙;이영학;김희철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.211-214
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    • 2010
  • 플랫 플레이트 시스템은 기둥 주위의 국부적인 응력집중 현상으로 인한 뚫림전단 파괴에 대해 취약하다. 따라서 유한요소해석을 통해 이러한 플랫 플레이트 시스템의 뚫림전단 성능을 평가하고자 한다. 슬래브의 전단을 고려하기 위하여 Reissner-Mindlin 가정을 바탕으로 한 등매개변수 감절점 쉘 요소를 적용하였다. 콘크리트의 재료적 비선형 거동을 고려하기 위해 압축거동은 수정압축장 이론을 적용하였으며 인장강성효과 또한 콘크리트 재료모델에 반영하였다. 기존 실험결과와의 비교를 통해 타당성을 검증하고자 하였다. 비교 결과, 약 16%의 오차율을 보였으며 보강비가 낮은 실험체에 비해 보강비가 높은 실험체가 실험결과에 가까운 값을 예측하는 것으로 나타났다.

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재령 및 하중효과를 고려한 OPC 콘크리트의 탄산화 거동 평가 (Carbonation Behavior Evaluation of OPC Concrete Considering Effect of Aging and Loading Conditions)

  • 황상현;윤용식;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.122-129
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    • 2019
  • 콘크리트에서 염소 이온과 같은 열화물질의 이동은 응력상태 및 재령의 증가에 기인한 공극구조에 따라 변화한다. 본 연구에서는 재령 28일, 91일, 그리고 365일 양생된 OPC 콘크리트의 압축 및 인장 하중조건을 고려하여 촉진탄산화 실험을 실시하였으며, 탄산화 거동을 평가하였다. KS F 2584에 의거하여 탄산화 속도계수를 도출하였는데, 하중을 고려하지 않을 경우 탄산화 속도계수는 재령 28일 대비 재령 91일은 50.0 % 수준으로, 재령 365일에서는 44.8 % 수준으로 감소하였다. 28일 재령 시, 하중의 영향으로 인해 인장재하영역에서는 103.9 ~ 108.8 % 수준으로 압축재하영역에서는 91.9 ~ 104.6 % 수준으로 변화하였다. 재령이 증가함에 따라 탄산화 속도는 크게 감소하였는데, 30 % 인장재하영역에서는 탄산화 속도계수가 1년 경과시 47.3 % 수준으로, 60 % 인장재하영역에서는 52.5 % 수준으로 감소하였으며 30 % 압축재하영역에서는 45.8 %로, 60 % 압축재하영역에서는 44.9 % 수준으로 감소하였다. 압축재하영역 30 %에서는 공극압밀로 인해 탄산화 속도계수가 감소하였으나 하중의 증가에 따라 압축재하영역 60 %에서는 미세균열의 영향으로 탄산화 속도계수가 증가하였다. 또한 인장재하영역은 압축부와는 다르게 탄산화 속도계수가 선형적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

인장력 측정용 턴버클의 실험 및 해석 (Test and Analysis of a Turn-buckle for Tensile Force Measurement)

  • 이수헌;신경재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.183-192
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    • 2009
  • 서스펜션 구조시스템에서 구조물의 하중을 지지하는 인장재 사이에 삽입되어 인장력을 조절하는 장치가 턴버클이다. 하지만 기존의 상용화되어있는 턴버클은 인장재에 작용하는 하중의 크기를 측정하는 것이 어렵다. 그리하여 이러한 문제점을 해결하기 위하여 인장력 측정이 가능한 측정용 턴버클을 개발하고자 여러 연구를 진행해왔다. 본 논문에서는 이전 연구에서 문제점으로 언급된 국부적인 항복을 방지하고, 항복하중의 최대화에 초점을 두고 있으며 시험적인 단계를 넘어 실용화 단계의 새로운 측정용 턴버클을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 이론적 해석을 바탕으로 제시된 해석모델로 유한요소 해석프로그램 ABAQUS 해석을 수행하고 제작된 실험체로 실험을 수행하였다. 그 결과 이론적 해석, ABAQUS 해석, 실험의 결과는 대체로 일치하는 것으로 나타났다.

구조계획에 있어 들림형 보구조의 특성과 구성방식 (Composition Method and Character for Beam String Structure in Structural Planning)

  • 이주나;박선우
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.111-121
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    • 2006
  • 들림형 보구조는 휨재와 뜬지주, 스트링으로 조합되는 구조로서, 스트링에 PS력을 도입하여 휨재의 응력과 변형을 조절함으로써 구조능력을 높이는 구조시스템이다. 기존의 연구결과와 실사례를 조사하여 들림형 보구조의 특성과 구조계획시 구성방식을 파악하였다. 그 결과, 연력도형의 보의 형상 및 높낮이 그리고 스트링의 sag설정, 평면배열, 뜬지주의 수와 구성이 설계인자로서 고려될 수 있음을 파악하였고, 실사례와 구조적 거동의 연구고찰을 통해 그 설계인자의 세부 구성방식을 나타내었다. 또한 들림형 보구조는 큰 부가하중이 작용할 때의 구조부담을 줄이기 위하여 부가하중에 대해 별도의 저항 메카니즘을 고안함으로써 구조효율을 높일 수 있는 방식이 고려될 수 있음을 보였다.

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건축 인장구조시스템의 분류와 구성유형 (The Type of Composition and Classification of Tension Structure Systems in Architecture)

  • 이주나;박선우;박찬수
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.111-120
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    • 2003
  • Tension members is a type of effective structural member, which is often used in large span structures. The structure systems composed with tension members are combined in various way and specific formations. So, there are need to research into the formations of tension structure and the type of adaptation in tension structure architectures. The structure systems with tension members were considered as tension main system, vector system and tension supported bending system, comprehensively. And tension structures were classified into the formation of tension structure with uniaxial or multiaxial line tension member, with surface member, with hybrid member of line and surface, concerning the flow of tension force. In each the formation of tension structure, the typical adaptations to architecture were also investigated through architecture examples. The type of the formation can be used to plan an architecture with respect to the flow of tension force and structural feature.

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