• 제목/요약/키워드: Crack occurrence

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Effects of a Lift Height on the Thermal Cracking in Wall Structures

  • Kim, Sang-Chel
    • KCI Concrete Journal
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    • 제12권1호
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    • pp.47-56
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    • 2000
  • Once a structure fabricated with mass concrete is in a form of wall such as retaining wall, side walls of a concrete caisson and so on, cracks induced by hydration heat have been known to be governed by exterior restraints which are mainly related to the boundary conditions of the structure. However, it is thought that the degree of restraints can be alleviated considerably only if a lift height of concrete placement or a panel size of the wall is selected properly before construction. As a way of minimizing thermal cracking commonly observed in massive wall-typed structure, this study aimed at evaluating effects of geometrical configuration on the temperature rise and thermal stress through parametric study. Evaluation of the effect was also performed for cement types using anti-sulphate cement, blast furnace slag cement and cement blended with two mineral admixture and one ordinary Portland Cement. so called ternary blended cement. As a result of analytical study, it was found that a lift height of concrete placement is the most important factor in controlling thermal cracking in massive wall, and the increase of a lift height is not always positive to the crack occurrence as not expected.

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Hydro-mechanical hole punching 공정의 유한요소 해석 (FE Analysis for hydro-mechanical Hole Punching Process)

  • 윤종헌;김승수;박훈재;최태훈;이혜진;허훈
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.159-162
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    • 2005
  • The milli-components for electronic and medical device etc. have been manufactured by conventional process. Forming and machining process for those milli-components need tremendous cost and time because products require higher dimensional accuracy than the conventional ones. For instance, conventional mechanical punching process has many drawbacks for applying to high accuracy products. The final radius of hole can be varied and burr which interrupting another procedure is generated. Hydro-mechanical punching process makes possible to reduce amount of burr and obtain the fine shearing surface using the operating fluid. Hydrostatic pressure retards occurrence of initial crack and induces to locate the fracture surface in the middle of sheet to thickness direction. In this paper, Hydro-mechanical punching process is analyzed using finite element method and the effect of hydrostatic pressure is evaluated during punching process. The prediction of fracture is performed adopting the various ductile fracture criteria such as Cockcroft, Brozzo and Oyane's criterion using a user subroutine in ABAQUS explicit.

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배관실험을 통한 국부감육 배관의 손상거동 평가 (An Evaluation of Failure Behavior of Pipe with Local Wall Thinning by Pipe Experiment)

  • 김진원;박치용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권4호
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    • pp.731-738
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    • 2002
  • To understand failure behavior of pipe thinned by flow accelerated corrosion, in this study, the pipe failure tests were performed on 102mm-Sch.80 carbon steel pipe with various local wall thinning shapes, and the failure mode, load carrying capacity, and deformability were investigated. The tests were conducted under loading conditions of 4-points bending and internal pressure. The experimental results showed that the failure mode of thinned pipe depended on magnitude of internal pressure and thinning length as well as loading direction and thinning depth and angle. The variation in load carrying capacity and deformability of thinned pipe with thinning length was determined by stress type appled to the thinning area and circumferential thinning angle. Also, the effect of internal pressure on failure behavior was dependent on failure mode of thinned pipe, and it promoted crack occurrence and mitigated local buckling at thinned area.

알루미늄 7075 합금의 압출에서 금형 냉각이 압출재의 표면 결함에 미치는 영향 (The Effect of Die Cooling on the Surface Defects of the Aluminum 7075 Extrudates)

  • 이상용
    • 열처리공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.319-326
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    • 2022
  • Direct extrusions of an aluminum 7075 alloy were carried out using 1500 ton machine with and without die cooling system. Cooling of extrusion die has been performed by the flow of liquid nitrogen and controlled by laser thermometer. Billet was 180 mm in diameter and 500 mm in length. The preheating temperatures of billet, container and die were 390℃, 400℃ and 450℃, respectively. Ram speed was kept with 1.25 mm/sec first. The change of ram speed was carried out during extrusion according to the observation of surface defects such as crack or tearing. Extrudates of 8.3 m in length, 100 mm in width and 15 mm in thickness were obtained to observe and analyze surface defects by optical microscopy and EBSD (Electron BackScattered Diffraction). In case of extrusion without die cooling cracks on the surface and tearing in the corner of extrudate occurred in the middle stage and developed in size and frequency during the late stage of extrusion. At the extrusion with die cooling the occurrence of defects could be suppressed on the most part of extrudate. EBSD micrographs showed that cracks and tearings have been resulted from the same origin. Surface defects were generated at the boundaries of grains formed by secondary recrystallization due to surface overheating during extrusion.

토사구간 공용중 터널 포장부 균열 발생에 관한 연구 (A study on the occurrence of cracks in the tunnel pavement in the soil under use)

  • 김낙영;이강현;조남훈;유광호;백승철
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.749-760
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    • 2017
  • 최근 들어 터널구조물이 도로 및 철도에서 차지하는 비율들이 급증하고 있다. 이러한 추세와 더불어 유지관리상에서 터널 콘크리트 라이닝 균열 및 라이닝 국부적인 탈락 발생 비율이 점차 증가하고 있다. 터널유지관리에서 터널 콘크리트라이닝에 대한 유지관리는 유지관리 업무의 핵심으로 관리되고 있다. 이와 더불어 터널 주행자의 안전성 확보 측면에서는 터널 포장부에 대한 유지관리가 중요하다. 일반적으로 터널 설계 시 터널 하부 지반조건은 양호한 암반조건으로 설계되므로 과거에는 터널포장부에서 지반지지력 부족 등으로 균열들이 발생한 경우가 많지 않았다. 최근에 터널구조물 건설이 급증하고 터널길이가 장대화 되면서 국부적으로 터널하부에 지반조건이 파쇄가 심한 토사구간이 존재하는 경우가 종종 발생하고 있다. 이러한 지반조건에 포설된 터널포장은 장기간 시간 경과후 지하수 침투등으로 포장부 하부 지지력 감소로 인한 포장부 균열이 발생하고 있는 것으로 조사되고 있다. 본 연구에서는 공용중인 터널 내 포장부에 균열이 발생한 사례를 대상으로 터널 내 포장 균열 발생 형태와 지지력 감소를 평가하기 위하여 터널 포장균열 발생구간의 ISM값과 동적지지력 특성, 특이구간 분포정도를 조사분석하였고 터널포장부에 대한 균열대책 보강방안을 분석하였다.

초기재령에서 연속철근콘크리트포장 거동에 콘크리트 온도의 영향과 예측 (Prediction of Concrete Temperature and Its Effects on Continuously Reinforcement Concrete Pavement Behavior at Early Ages)

  • 김동호;최성철;원문철
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.55-62
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    • 2006
  • 연속철근콘크리트포장에서 횡방향 균열은 초기의 온도와 습도변화로 인해 발생하며 횡 방향 균열의 폭과 간격은 하중전달효율 및 펀치아웃과 같은 포장공용성에 직접 관련된다. 또한, 연속철근콘크리트포장에서 균열폭은 콘크리트의 건조수축 뿐만아니라 소위 특성 온도변화 시점으로 정의되는 "제로-스트레스 온도"에 의존한다. 연속철근콘크리트포장의 양호한 장기공용성을 위해서 횡방향 균열은 매우 작은 폭으로 유지될 필요가 있으며 초기재령 에서 온도제어는 이를 위한 필수요소라 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 페이브프로를 사용하여 콘크리트 온도를 예측하였으며 현장실험을 통한 실측온도와 비교하고 균열조사를 수행하였다. 본 연구로부터 도출된 결과는 첫째, 실측온도는 $0.2\sim4.5^{\circ}C$의 범위에서 예측온도보다 큰 것으로 나타났으며 정확한 콘크리트 온도예측을 위해서는 수화특성치로 고려되는 활성화 에너지와 단열온도상수가 입력변수에서 정확히 고려되어야 할 것으로 판단되었다. 둘째. 콘크리트 타설 후 24시간 이내의 온도는 오후에 비하여 오전에 타설된 콘크리트에서 더 크게 나타났으며 최대온도는 정오에 타설된 온도에서 발생되었다. 마지막으로 재령 12일에 조사된 균열발생률은 오전에 타설된 구간에서 25% 증가되고 그 만큼 균열간격은 감소하는 것으로 나타났다. 이 결과로부터 최대 콘크리트 온도는 균열발생에 크게 영향을 미치며 콘크리트 온도제어는 연속철근콘크리트포장의 양호한 공용성을 위해 필요할 것으로 판단되었다.

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비료시용방법(肥料施用方法)이 동할발생(胴割發生)과 미질(米質)에 미치는 영향(影響) (The Influence of Fertilization on the Cracked Kernels of Rice Grain and Rice Quality)

  • 제상률
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제1권
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    • pp.19-26
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    • 1983
  • 동할발생조건(胴割發生條件)에 대(對)한 미립(米粒)의 형태(形態)나 성분함량(成分含量)의 영향(影響)을 알고저 비료시용방법(肥料施用方法)을 달리하여 재배(裁培)한 벼의 동할립(桐割粒)과 건전립(健全粒)을 구분(區分)하여 분석(分析)해본 결과(結果) 동할발생(桐割發生)은 삼강(三剛)벼가 락동(洛東)벼보다, 만기수확구(晩期收穫區)가 적기수확구(適期收穫區)보다 많았으며 3요소외(三要素外)에 규산질비료(珪酸質肥料)를 병용함으로서 동할율(桐割率)이 감소(減少)되었다. 동할립(桐割粒)은 건전립(健全粒)에 비(比)하여 천립중(千粒重) 및 미립(米粒)의 체적(體積)(립장(粒長)${\times}$립폭(粒幅)${\times}$립후(粒厚)), 립장(粒長), 립장(粒長)/립폭(粒幅)이 컸으며 품종간(品種間)에는 미립(米粒)의 립장(粒長)/립폭비(粒幅比)가 큰 삼강(三剛)벼가 락동(洛東)벼보다 동할율(胴割率)이 높았다. 동할(胴割)이 비교적(比較的) 잘 되는 삼강(三剛)벼는 미립내(米粒內) 규산함량(珪酸含量)이 낮았고 인산함량(燐酸含量)이 높았으며 동할(胴割)이 잘 안되는 락동(洛東)벼는 그 반대(反對)이었다. 그래서 삼강(三剛)벼는 미립내(米粒內) 규인비(珪燐比)가 낮았고 락동(洛東)벼는 높았으며 비료삼요소(肥料三要素)에 규산(珪酸)을 시용(施用)함으로서 그 함량비(含量比)를 높일수 있었다.

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균열 콘크리트에 매립된 발전설비 현장설치용 선 설치 앵커의 구조성능 평가 (Structural Performance of the Cast-in-place Anchor in Cracked Concrete used in Power Plant Facilities)

  • 김동익;정우영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.120-128
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    • 2019
  • 지진 발생 시 발전소 내 운용설비의 구조적, 기능적 손상이 발생됨에 따라 국내 발전소에 설치된 운용설비의 정착부에 설치된 앵커 볼트에 대한 구조성능 평가 및 안정성 검토는 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 발전소 내 설치된 발전설비들의 현장조사를 통하여 콘크리트 슬래브 균열 발생에 따른 정착부 앵커볼트의 구조성능평가를 수행하였다. 대상 구조물로는 대전광역시에 위치한 대청수력발전소를 모델로 고려하였으며 운용설비 정착부에 현장 설치된 앵커볼트는 M12 J형 선 설치 볼트로 조사, 선정하였다. 실험 시 고려된 시험기준은 미국 ACI355.4와 유럽기준 ETAG 001이며 내진성능 정적평가를 위한 균열 발생을 구현하기 위하여 스테인리스 강판을 이용하여 인위적인 균열을 발생시켰다. 최종적으로 균열 폭 0.5mm 발생에 따른 콘크리트 고정용 선설치 앵커에 대하여 ASTM E 488-96에 근거하여 인발 및 전단성능평가를 수행하였다. 실험 결과, M12 J형 선 설치 앵커볼트의 인발 및 전단성능의 경우, 국내 설계하중과 비교 시 모두 만족하는 결과를 확인하였다. 인발성능의 경우 설계 값 대비 약 35% 높은 것으로 확인되었으며 전단성능의 경우 설계 값보다 약 7% 높은 것으로 확인되었다.

기초매트 매스콘크리트의 수화열 균열제어로서 초지연콘크리트 활용에 관한 Mock-up 실험 (Mock-up Test of Improving Super Retarding Concrete to Control of Hydration Heat Crack of Foundation Mat Mass Concrete)

  • 이재삼;배연기;노상균;김석일;정성진;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.777-780
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    • 2008
  • 최근 도심지에는 건축물이 점차 초고층화하는 경향에 따라 매우 두꺼운 매스콘크리트가 건축물의 기초로 채택되어 진다. 그런데, 이와 같은 매스콘크리트는 현장여건상 다량의 콘크리트를 동시에 타설할 수 없기 때문에 상 하층 타설 콘크리트간의 일체성에 의문이 제기되는 것은 물론이고 수화발열시 간의 상위에 따른 내응력에 의한 균열이 발생하여 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 매트콘크리트의 상 하층 수화발열시간의 상위에 따른 내응력에 의한 균열에 대한 안전성을 확보하기 위한 목적으로 초지연제의 응결시간차를 활용한 수평분할타설 건축 매스콘크리트의 수화열 조정공법을 건축현장에 적용하고자 Mock-up test를 통하여 그 효율성을 확인하였다. 실험결과 2단 및 4단으로 초지연제에 의한 응결시간차공법을 활용한 경우 하부와 상부간의 온도차를 낮추고, 수화열 피크시점이 후기로 늦어짐에 따라 균열발생가능성을 저하시키는 효과를 확인할 수 있었다.

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외부구속 콘크리트 부재의 초기균열 예측을 위해 온도해석 결과를 이용한 자가변형 및 구속응력 측정 실험의 제안 (A Proposal of Autogenous Deformation and Self-induced Restrained Stress Test Using Thermal Analysis Results to Predict Early-Age Cracks of Externally Restrained Concrete Members)

  • 변종관;강원호;강정길;배성재
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • 변형구속부재에서 발생하는 콘크리트 부재의 초기균열은 환경에 민감한 변수가 많아서 예측하기 힘들다. 본 연구에서는 벽체-기초부재에서 수화열에 의한 초기균열 발생 조건을 모사한 시편을 제작하고 자가변형과 자체유발응력을 측정하여 재료시험으로 예측하기 힘든 균열발생 가능성을 판단하는 방법을 제시하였다. 이를 위하여 먼저 전체 구조계의 환경조건을 고려한 부재의 수화열 해석으로 초기재령 콘크리트의 온도분포를 예측하고, 해석 결과와 같이 수화열이 전자제어되는 시편을 제작하였다. 초기재령 콘크리트의 자유변형을 측정하고 이를 보상하는 인장력을 가하여 균열을 유발하는 구속응력의 크기를 구하였다. 본 연구에서 제안한 실험적 방법은 측정값의 분산이 큰 초기재령 콘크리트의 재료시험에 의존하지 않고, 초기재령 콘크리트의 수화열에 의한 온도변화, 자기수축과 릴렉세이션에 의한 자유변형량 및 구속응력을 측정할 수 있으므로 초기 균열의 발생 여부를 보다 정확하게 예측할 수 있다. 본 연구의 방법은 대형 구조물의 시공에서 본격적인 콘크리트 타설 이전에 예비실험으로 적용하면 균열예측의 정도를 높일 수 있으므로 특히 유용하다.