건설 사업에서도 공사의 효율적 관리 및 생산성 향상을 위해 빠르게 발달하는 정보기술을 이용하려는 노력이 점차 증가되고 있다. 그 예로 3D CAD와 RFID등을 적용한 현장관리 모델이다. 이 모델은 각 사업단위에서 발생하는 수많은 데이터(설계정보, 자재 정보, 공정관리 정보, 등)를 정의하고 조직화 시키는 것이다. 하지만 지금까지는 사람들이 정보를 옮겨주거나 입력을 해야 하는 수작업으로 인해 데이터의 정확성 부족 및 활용도가 많이 떨어져 실시간으로 모니터링 하는데 문제점이 발생하였다. 본 연구는 자동으로 실시간으로 공정관리를 할 수 있는 RTPM 시스템의 데이터와 현장에서 자동으로 입력되는 데이터를 이용하여 실시간 모니터링 시스템에 필요한 데이터베이스를 구축하고, 비슷한 성격의 데이터로 구성된 테이블간의 관계를 RED Diagram을 통해 연구 하고자 한다.
최근 공정관리를 위한 각종 기법들이 개발되고 있으며, 실질적인 시공프로세스를 구체적인 3차원 이미지로 형상화하여 보여줌으로써, 공정계획에 대한 추상적인 개념 모델을 구체적인 것으로 변환하여 발전시킬 수 있다. 하지만 이는 3D-CAD와 공정프로그램을 연계하여 사용하는 방식으로 사람이 정보를 옮겨주거나 입력을 해야 하는 번거로움이 수반된다. 본 연구에서는 3D-CAD 객체 정보 시스템 활용 및 공정자동생성 모듈을 활용하여 통합DB 구축을 통한 실시간 철골공사 공정관리 시스템 프로세스를 구축하였다. 본 연구는 IDEF0 모델을 이용하여 철골공정 관리 프로세스를 제시하였으며, RFID 시스템 설계를 통하여 실시간 진도관리 및 분석 프로세스를 제시하였다. 이를 통해 예상공정정보의 신속한 생성과 실시간으로 실제공정정보와의 비교 ${\cdot}$ 분석 및 시뮬레이션을 실현하고자 한다.
The development of new materials with light weight and high strength has become vital to the machinery, aircraft and auto industries. However, there are a lot of problems with developing such materials that require expensive tools, and a great deal of time and effort. Therefore, the improvement of fatigue strength and fatigue life are mainly focused on by adopting residual stress(in this thesis). The compressive residual stress was imposed on the surface according to each shot velocity(57, 70, 83, 96 m/sec) based on Shot-peening, which is the method of improving fatigue lift: and strength. By using the methods mentioned above, I arrived at the following conclusions 1. The fatigue crack growth rate(da/dN) of the Shot-peened material was lower than that of the Un-peened material. And in stage I, ${\Delta}K_{th}$, the threshold stress intensity factor, of the shot-peen processed material is high in critical parts unlike the Un-peened material. Also m, fatigue crack growth exponent and number of cycle of the Shot-peened material was higher than that of the Un-peened material. That is concluded from effect of da/dN. 2. Fatigue life shows more improvement in the Shot-peened material than in the Un-peened material. And compressive residual stress of surface on the Shot-peen processed operate resistance force of fatigue crack propagation.
Condition assessment and monitoring of bridges is critical for safe passenger travel, public transportation, and efficient freight. In monitoring, displacement measurement capability is important to keep track of performance of bridge, in part or as whole. One of the most important parts of a bridge is the expansion joint, which accommodates continuous cyclic thermal expansion of the whole bridge. Though expansion joint is critical for bridge performance, its inspection and monitoring has not been considered significantly because the monitoring requires long-term data using cost intensive equipment. Recently, a wireless smart sensor network (WSSN) has drawn significant attention for transportation infrastructure monitoring because of its merits in low cost, easy installation, and versatile on-board computation capability. In this paper, a rapid wireless displacement monitoring system, wireless hybrid sensor (WHS), has been developed to monitor displacement of expansion joints of bridges. The WHS has been calibrated for both static and dynamic displacement measurement in laboratory environment, and deployed on an in-service highway bridge to demonstrate rapid expansion joint monitoring. The test-bed is a continuous steel girder bridge, the Founders Bridge, in East Hartford, Connecticut. Using the WHS system, the static and dynamic displacement of the expansion joint has been measured. The short-term displacement trend in terms of temperature is calculated. With the WHS system, approximately 6% of the time has been spent for installation, and 94% of time for the measurement showing strong potential of the developed system for rapid displacement monitoring.
Buckling and free vibration behavior of a laminated cylindrical panel exposed to non-uniform thermal load is addressed in the present study. The approach comprises of three portions, in the first portion, heat transfer analysis is carried out to compute the non-uniform temperature fields, whereas second portion consists of static analysis wherein stress fields due to thermal load is obtained, and the last portion consists of buckling and prestressed modal analyzes to capture the critical buckling temperature as well as first five natural frequencies and associated mode shapes. Finite element is used to perform the numerical investigation. The detailed parametric study is carried out to analyze the effect of nature of temperature variation across the panel, laminate sequence and structural boundary constraints on the buckling and free vibration behavior. The relation between the buckling temperature of the panel under uniform temperature field and non-uniform temperature field is established using magnification factor. Among four cases considered in this study for position of heat sources, highest magnification factor is observed at the forefront curved edge of the panel where heat source is placed. It is also observed that thermal buckling strength and buckling mode shapes are highly sensitive to nature of temperature field and the effect is significant for the above-mentioned temperature field. Furthermore, it is also observed that the panel with antisymmetric laminate has better buckling strength. Free vibration frequencies and the associated mode shapes are significantly influenced by the non-uniform temperature variations.
Flux Cored Arc Welding (FCAW), which has been widely used in many industries, was developed in the 1950s to supplement shortcomings of the Shielded Metal Arc Welding (SMAW). FCAW has an advantage in that it can weld regardless of postures and give good quality results in the filed with many different working conditions. In this study, SM490A (rolled steel for welding structural purpose) with different thicknesses (L:25T+R:30T) were welded using FCAW. Then the mechanical properties (tension test, bending test, hardness test, impact test and macro test) were analyzed and the following conclusions were drawn. In the tensile test, it exceeds the KS standard tensile strength range (400~510) in all welding positions, which means there is a problem in the tensile force transmission performance. In the bending test, it was found that most of the specimens did not exhibit surface rupture or other defects during bending test and they exhibit sufficient toughness even after plastic deformation. In the hardness test, all the results were lower than the standard value of 350 Hv of KS B 0893, which means they have good hardness. In the impact test, all results were larger than the KS reference value of 27J. In the macro test, they showed uniform structure state by the shape of the weld, and there was risk of lamination because no internal defects, bubbles, or impurities were found on the surface of the weld.
본 논문은 용접 산업현장에서 많이 사용 되는 $CO_2$ 용접에서는 차량내부 및 탱크내부 용접에서 제어 패널을 볼 수 없는 곳, 작업장이 먼 곳 등에서 용접사가 용접을 하면서 용접조건에 맞는 전류와 전압을 조절할 수가 없고, 전류와 전압을 조절하기 위해 용접을 중단하고 잦은 이동으로 용접 구조물의 순간적인 냉각에 의해 용접결함이 발생된다. 본 연구에서는 기존의 $CO_2$ 용접기 3종류를 각각 사용하여 원격제어 토치의 용접에 대해 SS400 용접구조용 압연강재를 사용하여 원격제어 토치와 기존 $CO_2$ 용접 토치를 V형 맞대기 수직자세로 용접실험을 실시하고 용접 부의 표면비드 상태의 형상을 육안검사 관찰하고 또한 이를 침투탐상검사 및 굽힘 시험을 통해 용접부의 외관품질에 대하여 중점적으로 수행하여 용접결함 감소 및 기존 상용용접기에 교체사용에 대한 성능 및 호환성여부에 미치는 영향에 대해 평가하였다.
LNG 산업의 핵심시설인 LNG 저장탱크는 주로 9% 니켈강형 내조와 프리스트레스 콘크리트의 외조로 구성되어 있다. 1896년 상업운전 이후 내조의 피로와 외조의 내구성 저하로 인한 구조물 성능 열화의 위험성 증대에 선제적으로 대응할 수 있도록 수명평가 프로그램이 필요하다. 이 연구는 LNG 저장탱크의 내조에 대해 피로평가와 외조의 내구성(탄산화, 염해)을 평가할 수 있는 수명평가 프로그램을 개발하였다. 내조 탱크는 3가지의 주요 시나리오를 정의하여 구조해석과 마이너 손상법칙이 적용된 피로수명 해석이 수행된다. 외조 탱크의 탄산화 평가는 이산화탄소 함량과 침투 깊이 데이터를 이용하여 콘크리트 피복두께에 따른 탄산화 진전을 예측한다. 외조 탱크의 염해 평가는 다양한 입력조건 고려와 신뢰도 있는 결과를 도출하기 위해 공개 프로그램인 Life-365프로그램에 연계하는 방안으로 구축하였다.
The effects of Quenching and Partitioning (Q&P) and Annealed Martensite (AM) heat treatment on the microstructure and tensile properties were investigated for 0.24C-0.5Si-1.5Mn-1Al steels. The Q&P steels were annealed at a single phase ($\gamma$) or a dual phase (${\gamma}+{\alpha}$), followed by quenching to a temperature between $M_s$ and $M_f$. Then, enriching carbon was conducted to stabilize the austenite through the partitioning, followed by water quenching. The AM steels were intercritically annealed at a dual phase (${\gamma}+{\alpha}$) temperature and austempered at $M_s$ and $M_s{\pm}50^{\circ}C$, followed by cooling in oil quenching. The dual phase Q&P steels showed lower tensile strength and yieldyield strength than those of the single phase Q&P steels, and tThe elongation for the dual phase Q&P steel was partitioning 100s higher than that of that for the single phase Q&P steels as the partitioning time was less than 100s up to partitioning 100s. For AM steels, the tensile/yield strength decreased and the total elongation increased as the austempering temperature increased. The stability of the retained austenite controlled the elongation for Q&P steels and the volume fraction of the retained austenite controlled the elongation for AM steels.
본 논문은 중공슬래브 교량의 장점을 극대화하여 프라캐스트로 제작된 PSC-I거더의 단순한 조립을 통해 중공슬래브를 형성시키는 교량공법을 제안하고 이를 검증하였다. 하천이나 단지 내 교량과 같이 저형고 거더교가 요구되는 현장에 고가인 강합성 계열의 교량이 적용되어 과도한 공사비가 소요되고 있으며, 다양한 장점을 갖는 중공슬래브 교량이 콘크라트의 현장타설로 인해 중공부에 구조적 균열이 발생하여 그 적용성이 확장되지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구를 통해 새로운 거더공법을 대안으로 제시하고 설계기준에 따른 강도와 응력검토, 제작을 위한 거푸집의 설계, 시공단계별 절차 등 현업적용을 위한 기반기술을 개발하였으며, 조립된 거더가 일체로 거동하도록 각 거더의 횡방향 연결을 위한 다양한 공법을 제시하고 적정성을 검토하였다. 또한, 실물크기의 실험체 거더 2본을 제작하고 시공과정에서의 문제점들을 도출하였으며, 하중재하 실험을 수행하여 거더의 성능과 적용성을 검토하였다. 실험결과, 하중의 편측 재하시 발생한 수직변위 계측을 통해 두 거더가 일체로 거동하는 것을 확인하였으며, 설계하중 내에서 선형탄성 휨 거동을 보이며 예상된 설계 강도를 넘어서는 우수한 성능을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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