• 제목/요약/키워드: 파괴기준

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도시철도 콘크리트궤도 장대레일의 피로수명 평가 (The Fatigue Life Evaluation of Continuous Welded Rail on a Concrete Track in an Urban Railway)

  • 공선용;성덕룡
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.193-200
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    • 2014
  • 본 연구에서는 도시철도 콘크리트궤도 장대레일에 대한 실내피로시험을 수행하였고, 장대레일 잔존수명을 표현한 파괴확률 50% S-N 선도는 적은 실험데이터에 대한 가중치 확률 해석기법을 사용하여 도출하였다. 여기서 피로시험에 사용된 레일들이 누적통과톤수가 서로 다르기 때문에 누적통과톤수를 평균하여 반복횟수를 수정하였다. 또한, 레일표면요철 및 열차속도를 고려한 레일 저부 휨응력은 기존 연구결과 도출된 레일휨응력 예측식을 사용하여 콘크리트궤도 장대레일의 잔존수명을 평가하였다. 레일 피로수명 평가결과, 레일 피로수명이 기준치에 비해 약 2억톤이상 높았다. 또한, 자갈궤도에 비해 콘크리트궤도 레일의 피로수명이 약 3억톤이상 높은 것으로 분석되었다. 따라서 도시철도에서 레일교체기준을 자갈궤도와 콘크리트궤도로 구분할 필요가 있으며, 레일연마를 통한 레일관리가 이루어진다면 기준치가 아닌 목표치로 관리할 수 있을 것으로 판단되었다.

강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더의 정적 및 피로거동 (A Study on the Static and Fatigue Behavior of Steel-Confined Prestressed Concrete Girder)

  • 김정호;박경훈;황윤국;이상윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권6호통권73호
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    • pp.725-736
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    • 2004
  • 최근 국내에서 I형 거더의 외부가 강재로 이루어지고 내부에 무근콘크리트가 채워져 합성된 거더에 프리스트레스를 도입하여 경간을 장대화할 수 있는 새로운 개념의 합성거더인 '강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder; SCP Girder)'가 개발되었다. 또한 개발된 거더를 실물크기로 제작하여 시공성을 확인하고 정적하중 재하에 의한 파괴실험을 통해 공용 중 안전성에 대한 실험적 검증이 수행되었다(김정호 등, 2002). 그러나 SCP 합성거더의 실용화를 위해서는 교량 파손의 주원인이 주행하중의 영향에 의한 피로파손인 점을 고려하여 반복하중에 대한 피로거동의 연구 및 피로 안전성 확보가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 SCP 합성거더에 대한 피로거동 특성을 파악하고 피로설계를 위한 기초적인 자료를 제시하기 위해 피로실험을 실시하였다. 피로실험을 위한 시험체의 제작은 1등교에 해당하는 설계활하중(DB-24)에 대하여 10m 지간으로 설계 제작하였으며, 실험결과 도로교설계기준(한국도로교통협회, 2000)의 상세피로범주에 따른 허용피로응력범위를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 또한 초기정적재하를 통해 설계의 타당성과 구조적 거동을 분석하였으며, 피로실험 종료 후 거더 외부를 이루고 있는 강재를 제거하여 내부콘크리트의 상태를 관찰하였다.

지역건축탐방(2) - 울산ㆍ경주ㆍ포항

  • 대한건축사협회
    • 건축사
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    • 12호통권344호
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    • pp.50-50
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    • 1997
  • 이번 지역건축을 기획하면서, 여러 가지 상념에 잠기게 되었다. 건축에서 지역성이 어느 정도 내재되어 있는지 살펴보고자 하는 것이 혹시 더욱 부정적 결과를 확인하는 것이라면 이를 확인할 필요가 있을지, 또 어떤 긍정적 결과를 확인할 수 있을지, 게다가 여러 개발도상국의 상황과 아시아의 건축적 진행을 보면서, 어쩌면 우리는 더욱 난감한 상황을 보게 될지도 모른다. "건축을 발전시켜온 어떤 민족도 각기 독자적 언어, 복장, 민속이 있는 것처럼, 그들이 좋아하는 형태를 발전시켜왔다. 19세기에 문화의 국경이 붕괴될 때까지 온 세계의 건축에는 지역고유의 형태와 디테일이 있었다. 그리고 어떠한 지역특유의 건물도 사람들의 창조력과 그 지역의 필요성의 결합에 의하여 태어난 아름다운 산물이었다. 그러나 현대 이집트에는 이집트 고유의 토착양식을 찾아볼 수가 없다. 바로 이집트인의 서명이 없다. 그것이 부자들의 집이건 가난한 자의 집이건 무성격하기는 마찬가지이며 이집트인의 자취란 사라져 버렸다."(하산 화티,1973년) 선진국은 스스로 산업혁명을 일으켰고, 이런 사회적 문화적 변동에 적응하기 위하여 1세기 이상의 시간적 여유가 있었다는 것이다. 개발도상국의 급속한 변화에는 건물도 변화의 수단으로 이용되었다는 것이다. "민족적이며, 지역적인 전통이야말로, 새로운 지역주의의 기초로서 보존하고 사용되어야 된다는 '섬세한' 서양의 관찰자들의 탄원은 이같은 상황에서는 전연 고려되지 않았다."고 커티스는 보았다. 섬세한 서양인이 아니라 자국민 스스로 자신의 문명에 대하여 파괴적인 입장에 서 있다면 더욱 난감한 일이다. 지역주의의 의미는 무엇일까? 건축에서 '지역'의 범주는 어디인가? 인종적 분포 또는 민족적 무리를 이름지은 것인가? 아니면 인종과 민족의 공통점인가? 그것도 아니라면 정치적 경계선으로 둘러싸인 경계를 말하는 것인가? 모든 지역이 다 지역주의로 대별될 수 있는가? 어느 곳이 건축에서의 중심지역이며, 또 지역주의는 누가 판별하는가? 프램튼은 문화적인 중심지와 종속적 관계를 지니는 지역주의를 잘못된 구조로 보았다. 근래 10년간 세계적으로 다양한 지역주의가 대두했다. 지역의 개념적, 제도적, 법적인 상태가 어떠한가가 중요한 요인이 된다. 19세기 동안에 유럽사람들이 그들의 정치적 독립을 위한 목적에 활용하기 위하여 부분적으로 거짓된 역사관을 피력했을 때, 유럽지역에서의 지역주의 개념들은 아이리쉬, 까딸로니아, 핀랜드 등을 평가하는 역할이 있었다고 한다. 지역주의를 "감상적인 민족적 편견에서 비롯된 광신적 배타주의"라고 낮추어 바라보는 그로피우스의 시각에 대해, 당당히 맞설 수 있어야 할 것이다. 리꾀르의 말대로 미래에 어떠한 유형의 참된 문화를 유지하는 것은 궁극적으로는 문화나 문명의 단계에서 외래의 영향을 적절하게 하면서 지역문화의 활기찬 형태를 발생시키는 우리 능력에 달려있다. '지역적' 범위는 서구에서 합중국으로 존재하는 경우, 대부분 이질적 문화들의 혼합지역이기 때문이다. 한국과 같이 비교적 단일한 성분의 종족으로 한 국가가 유지된 경우와 미국과 같이 다양한 종족이 모인 경우 등과 비교하면 '지역'이란 이름에 어떤 판단기준이 있어야 할까? 근래 지역적 변동이 적었던 한국의 경우는 상대적으로 재론할 여지가 적다. 그러나 한국의 역사시대 내에서도 확인되지 않은 부분들이 존재하고, 역사시대의 범위를 넘어서 선사시대로 확대하면 '지역'의 개념의 외연적 대상은 더욱 모호해진다.

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비내진 벽식 교각의 내진성능 및 보강개념 (Seismic Performance of a Non-Seismic Designed Pier Wall and Retrofit Concept)

  • 이재훈;최영호;박광순;주형석
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.87-98
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    • 2009
  • 지진작용에 의한 교각의 파괴유형을 관찰한 결과와 교각의 내진성능실험 결과로서, 소성힌지구역의 철근상세가 교각의 내진성능에 가장 큰 영향을 미친다는 것이 잘 알려져 있다. 소성힌지구역의 철근상세 중에서는 축방향철근의 겹침이음 여부가 횡방향철근의 상세보다 더 큰 영향을 준다. 소성힌지구역에 축방향철근이 겹침이음 되어 있는 경우에는 지진이 발생할 때 축방향철근에 미끌어짐(슬립)현상이 발생하여 연성능력을 발휘할 수 없으므로 충분한 내진성능을 발휘하기 어렵다. 그러나 내진설계기준이 도입되기 이전에 설계되어 시공된 교각의 상당수는 시공 상의 편의성으로 교각 하단에 축방향철근이 겹침이음된 상태로 시공되었다. 따라서 축방향철근이 겹침이음된 비내진 교각에 대한 내진성능 평가와 보강에 대한 연구가 많이 수행된 바 있다. 그러나 비내진 교각에 대한 연구는 원형 단면 기둥과 사각형 단면 기둥에 대한 것이 대부분으로, 벽식 교각의 내진성능과 보강방법에 대한 연구는 거의 수행된 바 없다. 본 논문에서는 축방향철근이 겹침이음된 벽식 교각의 거동특성을 실험적으로 파악하고 겹침이음부의 보강개념을 제안하였다. 축방향철근의 겹침이음과 띠철근의 간격을 변수로 한 벽식 교각의 약축 방향 준정적 실험 결과, 변위연성도의 평가에 사용되는 기존의 항복변위의 정의가 벽식 교각에는 부적절하다는 사실을 발견하였다. 따라서 벽식 교각에 대한 항복변위의 새로운 결정방법을 제안하였다. 또한 비내진 벽식 교각의 내진보강에 효과적인 방법으로 강판과 볼트를 이용한 보강방법을 제시하였고, 실험을 통하여 축방향철근의 슬립현상이 지체되고 연성능력이 향상됨을 확인하였다.

에폭시 아스팔트 바인더를 이용한 응력흡수층의 성능평가 (Performance Evaluation of Stress Absorbing Membrane Interlayer Using Epoxy Asphalt Binder)

  • 조신행;이봉림;김낙석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권6호
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    • pp.1043-1051
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    • 2017
  • 노후 된 도로 포장 개량을 위한 아스팔트 덧씌우기 포장의 경우 반사균열로 인한 조기파손이 문제가 되고 있어, 반사균열을 억제하고 포장의 내구성을 확보할 수 있는 새로운 공법이 필요한 실정이다. 에폭시 아스팔트 바인더를 이용한 응력흡수층(SAMI)을 통해 아스팔트 덧씌우기 포장의 내구성을 확보하고자 하였다. 에폭시 응력흡수층의 인장성능, 접착성능, 방수성능, 내화학성, 내구성 실험을 수행하였으며, 교면 방수재료의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다. 반사균열 억제 효과를 검토하기 위해 반복직접인장실험 결과 에폭시 응력흡수층 적용시 단면 두께가 감소하여도 두께 10cm의 PSMA 아스팔트 콘크리트에 비해 1.2~1.56배 높은 반사균열저항성을 나타내었다. 4점 빔피로 실험 결과 에폭시 응력흡수층을 적용하면 피로파괴횟수가 약 7.5배 높아져 포장의 내구성을 향상시킬 수 있었다. 에폭시 응력흡수층은 반사균열 억제와 피로수명 향상 및 방수층으로서의 역할을 수행하여 아스팔트 덧씌우기 포장의 내구성 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다.

FOWLP 적용을 위한 Cu 재배선과 WPR 절연층 계면의 정량적 계면접착에너지 측정방법 비교 평가 (Comparison of Quantitative Interfacial Adhesion Energy Measurement Method between Copper RDL and WPR Dielectric Interface for FOWLP Applications)

  • 김가희;이진아;박세훈;강수민;김택수;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.41-48
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    • 2018
  • Fan-out wafer level packaging (FOWLP) 적용을 위한 최적의 Cu 재배선 계면접착에너지 측정방법을 도출하기 위해, 전기도금 Cu 박막과 WPR 절연층 계면의 정량적 계면접착에너지를 $90^{\circ}$ 필 테스트, 4점 굽힘 시험법, double cantilever beam (DCB) 측정법을 통해 비교 평가 하였다. 측정 결과, 세 가지 측정법 모두 배선 및 패키징 공정 후 박리가 일어나지 않는 산업체 통용 기준인 $5J/m^2$보다 높게 측정되었다. 또한, DCB, 4점 굽힘 시험법, $90^{\circ}$ 필 테스트 순으로 계면접착에너지가 증가하는 거동을 보였는데, 이는 계면파괴역학 이론에 의해 위상각 증가에 따라 이종재료 계면균열 선단의 전단응력성분 증가에 따른 소성변형에너지 및 계면 거칠기 증가 효과에 의한 것으로 설명이 가능하다. FOWLP 재배선에 대한 최적의 계면접착에너지 도출을 위해서는 시편제작 공정, 위상각 차이, 정량적 측정 정확도 및 결합력 크기 등을 고려하여 4점 굽힘 시험법 또는 DCB 측정법을 적절히 혼용 사용하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

압축강도 300MPa 이상의 초고강도 분체콘크리트 개발을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on Mechanical Properties of Ultra-High Strength Powder Concrete)

  • 조병완;윤광원;박정훈;김헌
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.287-295
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    • 2010
  • 본 연구에 사용한 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트이며, 공극 최소화를 위한 충전재는 미세석영을 사용하였고 고강도화에 따른 취성파괴 문제를 개선하기위해 강섬유를 사용하여 압축강도 300 MPa 이상의 초고강도 분체콘크리트를 개발 하고자 하였다. 콘크리트의 강도를 크게 향상시키기 위한 연구의 일환으로 계면영역의 부착강도를 향상시킬 수 있는 크기 0.6 mm 이하의 규사, 백운석, 보크사이트, 페로실리콘을 선정한 후 각각의 배합비, 양생조건을 달리하여 압축강도를 비교분석 하였다. 초고강도 분체콘크리트는 보통콘크리트와 달리 사용재료의 영향이 대단히 중요하다. 분체 콘크리트의 압축강도 측정 결과 페로실리콘 > 보크사이트 > 백운석 > 규사 순으로 골재의 강도가 압축강도에 큰 영향을 미치는 경향을 알 수 있었으며 페로실리콘의 경우 시멘트 중량 기준하여 혼입량 110%일 때 가장 큰 강도를 나타내었다. SEM 촬영 결과 C-S-H수화물이 비교적 많이 생성되었고, 고온고압양생으로 토버모라이트와 조놀라이트가 생성된 것을 확인 하였다. 또한 골재의 세립화, 분체의 치밀충전화 및 반응성 재료의 사용으로 인해 페이스트가 고강도화 되고, 강섬유를 사용하여 인성을 보강함으로써, 28일 압축강도 341 MPa의 초고강도 분체콘크리트를 성공적으로 개발 하였다.

반복하중을 받는 하이브리드 프리캐스트 보-기둥 접합부의 성능평가 (Structural Capacity Evaluation of Hybrid Precast Concrete Beam-Column Connections Subjected to Cyclic Loading)

  • 최현기;유창희;최윤철;최창식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.325-333
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    • 2010
  • 이 연구에서는 시공성과 경제성이 향상되고 중진 지역에서 사용할 수 있는 새로운 프리캐스트 콘크리트 보-기둥 접합부 상세를 복합구조로 개발하고 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이 상세는 기둥 속에 매립된 각형강관과 보U형 단부를 갖는 보 단부에 매립된 플레이트를 볼트로 결합시킬 수 있는 구조로 되어있다. 하이브리드 스틸-콘크리트 접합합부에 앞서 콘크리트가 조기에 파괴되는 것을 막기 위하여 접합부 부분에 ECC(engineered cementitious composite)를 사용하였다. 개발된 접합부 상세에 대한 성능을 검증하기 위하여 보-기둥 접합부 실험체를 계획하여 이에 대한 내진성능 실험을 실시하였다. 내부 접합부에 있어서는 접합부 횡보강근 유무와 현장타성 범위를 변수로 3개의 실험체를 제작하였다. 실험은 기둥에 일정 축력을 가한 상태에서 PC기둥 단부에 액츄에이터를 설치하여 변위제어로써 반복가력 하여 실시하였다. 실험에서 얻은 자료를 접합부 내력, 강성, 에너지 소산능력 등에 대하여 분석하였으며, 그 결과 이 연구에서 제시한 새로운 보-기둥 접합부 상세는 강재와 콘크리트 그리고 ECC 사이에서의 다른 부착 특성 때문에 구조거동에서 차이점이 관찰되었으며, 기준 실험체를 제외한 두 실험체의 경우 ECC 및 철골연결재에 의해 소성힌지를 유도할 수 있는 것으로 나타났다. 그리고 프리캐스트 접합부는 높은 일체성과 모멘트 저항 능력을 보이며 중진 지역에서 사용가능함을 보였다.

연속체 절리모델을 이용한 불연속성암반 내 지하공동의 변형거동에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of Deformation Behaviour of Underground Opening in a Discontinuous Rock Mass Using a Continuum Joint Model)

  • 강상수;이종길;백환조
    • 지질공학
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    • 제15권3호
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    • pp.257-268
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    • 2005
  • 일반적으로 현지 암반은 강도의 변화가 심 한 다양한 불연속면들을 포함하여 불균질하고 불연속성 을 나타낸다. 절리, 단층, 균열, 층리와 같은 불연속면들은 암반의 강도와 변형특성을 좌우하는 중요한 요인이다. 결과적으로, 지하공동의 안정성은 무결암의 역학적 특성뿐만 아니 라, 공동의 기하학적 형상과 관련하여 불연속면들의 공간적 분포와 역학적 특성에 크게 영 향을 받는다. 따라서 지하심부의 응력 조건에서의 공동설계를 위해서는 불연속 암반의 거동에 대한 정확한 이해가 필수적이다. 암반역 학 분야의 발전에 의하여 등방성 암반에서 의지 하공동 설계를 위한 기준이 제시되고 있으나, 불연속성 암반의 변형 거동은 불명확성 이 여전히 존재한다. 본 연구에서는 연속체절 리모델을 적용하여 불연속성 암반내의 지하공동 주변의 소성영역의 크기, 응력분포 및 변형거동에 대하여 매개변수의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. Mohr-Coulomb 파괴 이론에 의한 탄소성 유한차분법을 적용하였으며, 비조합 유동법칙과 완전소성 물질거 동을 가정하였다.

주철근 겹침이음된 실물교각의 횡구속 정도에 따른 내진성능 평가 (Seismic Performance Evaluation of Full-Sized RC Bridge Piers with tap-Spliced longitudinal Steels according to Lateral Confinement)

  • 박창규;정영수;고성현;이재훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.687-696
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    • 2004
  • 철근콘크리트 교각의 시공시 소성힌지구간에서 주철근 겹침이음은 내진성능면에서 바람직하지 않으나 불가피하게 시공되는 경우가 있었다. 특히, 1992년 도로교표준시방서의 내진설계 기준이 마련되기 이전에 설계 시공된 대부분의 철근콘크리트 교각은 소성힌지구간에 주철근을 겹침이음 하였으며, 이들은 휨에 대한 소성영역에서의 거동에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 직경 1.2m, 형상비 4.0의 휨파괴가 예상되는 비내진 및 한정연성시험체를 8기 제작하여 준정적(Quasi-Static)실험을 통한 철근콘크리트(RC) 교각의 소성힌지구간내의 주철근 겹침이음과 횡방향구속력이 내진성능에 미치는 영향을 평가하였다. 실험체의 변수로서는 $0\%,\;50\%,\;100\%$의 주철근 겹침이음, 2종류의 횡구속철근비 및 띠철근 형상을 선택하였다. 연구결과 주철근 겹침이음 정도에 따라 철근콘크리트 교각의 내진성능은 급격히 저하되었으며, 겹침이음이 없는 한정연성설계된 시험체의 경우 높은 내진성능을 발휘하였다. 연구결과에 따라 중저진지역에서 겹침이음된 주철근 교각의 내진성능을 위한 적절한 횡방향철근량을 제안하였다.