• 콘크리트학회논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.765-772
• /
• 2008

철근콘크리트 구조물은 일반적으로 재료적 특성에 따른 크리프 및 건조수축으로 인하여 장기변형이 발생하며, 이러한 변형으로 인한 구조물의 처짐을 허용 한계 이하로 유지시키는 것이 사용성 확보 측면에서 중요하다 할 수 있다. 노후된 RC보의 성능 개선을 위하여 다양항 보수 보강 방법이 사용되고 있으며 이중 대표적인 방법으로 FRP 외부부착 공법이 있다. 재료적인 성질이 우수한 FRP는 RC구조물의 보강 재료로써 현재 널리 사용되고 있으며, 일시적인 하중 뿐만 아니라 지속 하중 하에서도 향상된 보강 성능을 제공해야 한다. 따라서 FRP가 외부 부착된 RC 부재에 지속 하중이 작용할 때 콘크리트의 크리프 및 건조수축의 영향으로 인한 시간 의존적 장기 거동을 정확히 예측하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 FRP가 외부 부착된 RC보의 장기 처짐 예측을 위해서, CFRP와 GFRP로 보강된 실험체를 제작하고, 25 kN의 지속하중을 470일간 가하여 시간 변화에 따른 처짐을 측정하였다. 또한, 이러한 처짐의 예측을 위하여 ACI-209 code 및 CEB-FIP code에 근거하여 크리프계수와 건조수축변형률을 산정하였으며, EMM과 AEMM을 사용한 ACI-318기준, Branson's method 그리고, Mayer's method를 사용하여 FRP가 외부 부착된 RC보의 장기 처짐을 예측하였다. 실험 결과, CFRP보 보강된 실험체가 가장 높은 장기 사용성을 보였으며, Mayer's method가 장기처짐에 대한 실험값을 가장 근사하게 예측한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.397-404
• /
• 2014

우리나라의 항만정온도 검토 방법에는 이상 시 항내정온도 검토와 항만가동율 검토 등이 있으며 대부분의 경우에 두 가지 방법을 모두 수행하고 있다. 전자에서는 정온도 기준을 합리적인 근거가 없는 항내파고 절대치로 판단하고 있는 문제점이 있으며 그 실효성에도 의문이 제기된다. 후자에서는 초과출현율 파 또는 장기간의 실측 및 역추산 자료의 파향-주기군을 사용하여 항만가동율을 산정하는 방법 등이 사용되고 있는데 이들 중 초과출현율 파의 사용은 정확도에 문제가 있으므로 장기간 자료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 현재 적용되는 하역한계파고의 기준은 너무 단순하여 실제 상황을 반영하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 부산항 신항에서 관측한 파고 실측자료를 사용하여 현행 항만정온도 및 항만가동율 검토방법의 문제점을 실질적으로 입증하였으며 실측자료의 중요성을 강조하였다. 향후 우리나라 주요 항만 내 외에서 장기간의 실측 자료를 확보함으로써 개선된 항만정온도 기준을 마련하는데 적극적으로 활용하는 것이 바람직하다.

• Computers and Concrete
• /
• 제24권4호
• /
• pp.379-397
• /
• 2019

Steel-concrete composite beams are widely employed in constructions and their performance at the serviceability stage is of concern among practitioners and design regulations. In this context, an accurate evaluation of long-term deflections via various rheological concrete models is needed. In this work, the performance and predict capability of some concrete creep and shrinkage models ACI, CEB, B3, FIB and GL2000 are ascertained, and compared by using statistical bias indicators. Ten steel-concrete composite beams with existing experimental and numerical results are then modeled for this purpose. The proposed modeling technique uses the finite element method, where the concrete slab and steel beam are modeled with shell finite elements. Concrete is considered as an aging viscoelastic material and cracking is treated with the common smeared approach. The results show that when the experimental ultimate shrinkage strain is used for calibration, all studied rheological models predict nearly similar deflections, which agree with the experimental data. In contrast, significance differences are encountered for some models, when none calibration is made prior to. A value between twenty and thirty times the cracking strain is recommended for the ultimate tensile strain in the tension stiffening model. Also, increasing the relative humidity and decreasing the ambient temperature can lead to a substantial reduction of slab cracking for beams under negative flexure. Finally, there is not a unique rheological model that clearly excels in all scenarios.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제37권3호
• /
• pp.197-204
• /
• 2024

본 논문에서는 조선 후기의 대표적인 전통목구조인 수원 화령전 운한각의 구조성능을 평가하였다. 운한각의 가구구성 방식에 맞추어 3차원 구조해석 소프트웨어인 midas Gen으로 해석모델을 정교하게 구축하였다. 정적해석으로 주요 구조부재의 안전성과 사용성을 평가하였고, 고유치해석으로 동적거동특성을 평가하였다. 대부분의 부재가 안전성 및 사용성 기준을 여유 있게 만족하고 있으나, 외목도리에서 휨응력비가 기준을 20.7% 초과하고 있어 이 부재에 대해서는 장기적인 모니터링이 필요하다고 사료된다. 운한각의 고유주기는 1.079초로 비슷한 규모의 전통목구조보다 약간 긴 편이며, 특히 후면 화방벽의 영향으로 2차모드에서 비틀림이 발생한 것으로 분석된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.604-609
• /
• 2016

본 논문에서는 추가 용지 없이 철도노선의 선로 용량을 증대시킬 수 있는 RSR(철도보강노반)의 장기성능을 평가하고 자 한다. 철도보강노반은 짧은 보강재를 강성벽체와 일체화하는 특징을 갖고 있어 협소한 공간에서의 적용이 가능하다. RSR의 장기성능을 평가하기 위한 시험시공은 높이 7m, 연장 40m의 규모로 장항선 주포역에서 실시되었다. 동 구간은 집중 호우로 인하여 노반이 붕괴된 구간으로 버스가 운행하는 도로가 인접한 구간이다. 시공 후 2년에 걸친 장기간의 계측을 통하여 새로운 형식의 철도보강노반에 대한 성능을 검증하였다. 성능평가를 위한 장기계측은 지표 및 원 지반 침하, 벽체 수평변위, 보강재 인장 변형률, 인접선로 레일의 연동침하에 대하여 실시하였다. 계측에 대한 분석결과 현 시점까지 철도노반으로서의 안전성 및 사용성은 충분히 확보 되고 있는 것으로 평가되었다. RSR기술은 쌓기재 부족현장 과 안전도 확보가 중요한 운행선 인접현장, 용지 경계 민원 발생구간 등을 중심으로 그 활용성이 높아질 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2006

초고층 건물에서 널리 사용되고 있는 SRC 기둥은 콘크리트의 크리프와 건조수축으로 인하여 시간 의존적인 거동을 보인다. 이러한 장기거동은 초고층 구조물에 기둥의 부등 축소량을 야기시키게되어 심각한 사용성 문제와 구조적 문제를 유발하게 되므로 구조물의 장기 변형을 정확히 예측하는 것이 중요하다. 최근 연구보고에 따르면 SRC 기둥의 장기변형은 RC 기둥의 장기변형과 매우 다른 양상을 보이고 있다. 따라서 SRC 기둥의 축소량을 정량적으로 예측하기 위해서는 기존의 평균적인 개념의 해석방법과는 다른 SRC 기둥의 수분확산 특성을 고려할 수 있는 새로운 해석방법이 요구된다. 이 연구에서는 RC 기둥과 SRC 기둥이 보이는 장기거동이 서로 다른 원인을 수분확산 특성에 주안점을 두어 검토하였다. SRC 기둥은 내부 형강의 플랜지가 콘크리트의 수분확산을 제한하게 되어 RC 기둥과는 다른 수분분포를 보이게 되며, 이러한 부등수분분포의 영향으로 인해 건조수축과 건조크리프의 양이 감소하게 된다. 따라서 SRC 기둥의 축소량을 보다 합리적이고 정확히 예측하기 위해서는 수분확산 해석을 통해 수분분포를 파악하고 이를 건조수축과 건조크리프 해석에 적용함으로써 단면 내부의 부등수분분포를 고려하여야 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.67-74
• /
• 2010

철근콘크리트 지붕 슬래브에 작용하는 온도변화는 여름에는 부재를 팽창시키고 겨울에는 수축시키기 때문에 콘크리트의 응력변화를 야기시키며 이와 같은 거동은 년단위로 반복되어 사용성과 극한상태 모두에 대해서 부재의 구조성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 최근 20년 동안 한국의 기상변화를 분석하여 온도변화의 패턴을 계산하였으며 또한 이와 같이 장기적으로 반복되는 온도변화에 대한 영향을 실험적으로 연구하였다. 6개의 동일한 형태를 가진 철근콘크리트 슬래브를 제작하고 가력주기와 손상유무를 주 변수로 실험을 실시하였다. 실험으로부터, 1년, 10년 20년 동안의 가력기간 변화에 따른 슬래브의 강성변화에서, 여름의 경우에는 10년에서 1년 일 때의 강성과 비교하여 약 30% 정도 감소되고 겨울의 경우에는 30년 이후부터 약 31%(1년과 비교) 저하되는 것으로 나타났다. 또한 이들 손상된 RC슬래브에 대한 파괴실험을 통하여 슬래브 부재의 보유성능을 평가한 결과, 외기에 노출된 기간의 변화에 따른 슬래브 부재의 초기강성 및 최대내력의 변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 단, 20년 이상의 반복온도하중을 받은 경우에는 항복내력이 낮아지는 경향을 보이는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
• /
• 제8권5호
• /
• pp.511-524
• /
• 2011

Although concrete is believed to be a durable material, concrete structures have been degraded by severe environmental conditions such as the effects of chloride and chemical, abrasion, and other deterioration processes. Therefore, durability evaluation has been required to ensure the long term serviceability of structures located in chloride exposed environments. Recently, probability-based durability analysis and design have proven to be reliable for the service-life predictions of concrete structures. This approach has been successfully applied to durability estimation and design of concrete structures. However, currently it is difficult to find an appropriate method engineers can use to solve these probability-based diffusion problems. In this paper, computer software has been developed to facilitate probability-based durability analysis and design. This software predict the chloride diffusion using the Monte Carlo simulation method based on Fick's second law, and provides durability analysis and design solutions. A graphic user interface (GUI) is adapted for intuitive and easy use. The developed software is very useful not only for prediction of the service life but for the durability design of the concrete structures exposed to chloride environments.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
• /
• pp.485-486
• /
• 2010

이 연구에서는 초고층 건축물의 시공단계부터 사용단계까지 안전성을 검토하고, 사용성을 평가하기 위해 새로운 해석기법을 개발하였으며, 개발된 해석기법은 초고층 건축물의 점진적인 시공단계와 콘크리트 재료의 비탄성 변형을 고려할 수 있으며, 골조효과를 반영함으로써 구조물의 거동을 보다 명확하게 파악하기 위해 3차원 해석기법이 도입되었다. 또한 개발된 해석기법을 바탕으로 해석 목적에 따라 실무에 적용이 가능한 실용적인 모델링 기법과 해석방법을 제안되었다. 개발된 해석기법의 검증을 위해, 현재 건설중인 초고층 건축물에서 측정한 계측자료와 개발된 해석기법으로 얻은 해석결과를 비교 검토하였으며, 해석결과가 계측자료를 잘 모사한다는 사실이 확인 되었다. 그러나, 추후 연구를 통해 보다 성공적인 검증작업을 수행하기 위해서는 추가적인 계측자료가 확보 되어야 하며, 이와 동시에 정확하고 합리적인 계측기법이 마련되어야 한다.

• Wind and Structures
• /
• 제24권4호
• /
• pp.385-403
• /
• 2017

In recent years, the wind energy has played an increasingly important role in national energy sector of many countries. To harvest more electric power, the wind turbine (WT) tower structure becomes physically larger, which may cause more risks during long-term operation. Associated with the great development of WT projects, the number of accidents related to large-scaled WT has also been increased. Therefore, a structural health monitoring (SHM) system for WT structures is needed to ensure their safety and serviceability during operational time. The objective of this study is to develop a hybrid damage detection method for WT tower structures by measuring vibration and impedance responses. To achieve the objective, the following approaches are implemented. Firstly, a hybrid damage detection scheme which combines vibration-based and impedance-based methods is proposed as a sequential process in three stages. Secondly, a series of vibration and impedance tests are conducted on a lab-scaled model of the WT structure in which a set of bolt-loosening cases is simulated for the segmental joints. Finally, the feasibility of the proposed hybrid damage detection method is experimentally evaluated via its performance during the damage detection process in the tested model.