• 한국도로학회논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.81-89
• /
• 2008

본 연구에서는 콘크리트포장의 디웰바 전단시험 절차와 실험결과를 이용하여 PC 스프레드시트에서 다웰바의 지지력계수와 전단 스프링 강성계수를 산정하는 절차를 제시하였다. 세 개의 시험체를 통해 AASHTO의 다웰바 전단시험을 수행하여 콘크리트 포장의 불연속면에서의 전단거동을 모사하였다. 예비실험을 통해 발생한 비틀림 변형을 최소화하기 위해 측면 고정대 사용하여 실험하였다. 초기하중에서의 하중의 재하(loading), 제하(unloading), 재재하(reloading)를 반복수행한 결과 탄성적인 거동을 보여준다. 그러나 전체 하중 범위에서는 다웰바의 지지력계수 또는 전단 스프링 강성계수는 슬래브의 상대 처짐 또는 재하하중에 따라 비선형으로 거동함을 보여준다. 본 실험에서 얻어진 다웰의 지지력계수는 550-880GN/m3으로서 Yoder와 Witczak이 제안하는 407GN/m3보다는 1.4-2.2배가 크게 산정되었다. 이는 측면 고정대를 사용함으로서, 실험시 예상되는 비틀림 변형이 기존의 실험에 비해 적었던 것으로 판단된다. 본 실험에서 얻어진 다웰의 지지력계수 또는 전단 스프링 강성계수는 다웰바를 이용한 콘크리트 불연속면의 구조해석 시 참고자료로 활용될 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.375-381
• /
• 2011

The passage of railway vehicles generates mechanical vibrations and noises. This problem can be mitigated by the 'floating slab track' that isolating from infrastructures by installing vibration isolator in the concrete slab track. In the previous researches, adjacent floating slab tracks are connected by dowel bar system. It has been reported that many dowel bars with less diameter show better load transfer efficiency (LTE) compared to small number of dowel bars with larger diameter under the condition of the same dowel area. In this study, dowel system is further considered as a concrete anchorage system and the design strength of the dowel system was evaluated based on ACI code 318-08 Appendix D. The design strength of dowel system is then verified against failure load test of floating slab system.

• KCI Concrete Journal
• /
• 제12권2호
• /
• pp.23-30
• /
• 2000

This paper presents behavior of concrete pavement at transverse joint subject to static test load. The test was conducted on 1/10 scale model in the laboratory. Load transfer across the crack is developed either by the interlocking action of the aggregate particles at the faces of the joint or by a combination of aggregate interlock and mechanical devices such as dowel bars. In this study, significant three variables considered to the performance of joints were selected. : (a)diameter of dowel bars(2.5mm, 3.0mm, 4.0mm), (b)presence or absence of dowel bars, (c)aggregate types(crushed stone, round stone). Experimental results were analyzed to find relationships among displacement of discontinuous plane at jointed slab, load transfer efficiency and joint opening, etc. Displacement of discontinuous plane at joint was decreased according to the increase of dowel bar diameter. In addition, it is found that model slabs made using crushed stone had better load transfer characteristics by aggregate interlock than model slabs made using similarly graded round stone. Displacement of discontinuous plane was increased according to the increase of loading. In addition, it was decreased as dowel diameter(2.5mm, 3.0mm, 4.0mm) was increased. In the case of slab without dowel bars, displacement of discontinuous plane was greatly increased and load transfer effciency of slab applied crushed stone was shown 30 percent greater than round stone. In addition, load transfer efficiency of slabs, which were made using crushed and round stone without dowel bars, was decreased to 20 percent and 30 percent, respectively as it was compared with slabs made us-ing dowel bars.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.9-20
• /
• 2014

PURPOSES : This study is to compare load transfer efficiency of key joint and dowel joint for airport concrete pavement. METHODS : As AC150/5320-6D of FAA's [Advisory Circular] was changed into AC150/5320-6E, Key joint type of rigid pavement were excluded from Construction Joints. LTE(Load Transfer Efficiency) of dowel joint and key joint were compared by times and seasons through pavement temperature measurement, ocular investigation and HWD measurement. RESULTS : For the joint performance grade of No. 2(The second) runway of airport, 12% of poor rate was observed in key joint and 2% of poor rate in dowel joint. Poor rate of key joint was increased to 17%, if only No. 3~No. 6 slabs, which are mostly loaded from the airplanes, were applied for the study. In apron area, LTE poor rate of key joint was high in winter, and LTE poor rate of dowel joint was at least above 'Fair' grade. In summer, 'Fair' for key joint, 'Acceptable' for dowel joint appeared. CONCLUSIONS : As results, dowel joint was superior than key joint for LTE. Deviations of seasons and times were smaller in dowel joint's result. And LTE in winter was lower than LTE in summer.

• 콘크리트학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.215-220
• /
• 1994

장부철근 하부의 콘크리트 코어의 지압강도 및 지압강성에 대한 실험이 수행되었으며, 그 연구결과가 정리되었다. 콘크리트의 압축강도, 장부철근의 직경, 콘크리트내에 철근의 위치가 지압강도 및 지압강성에 미치는 영향들이 연구되었으며, 이 결과들을 토대로 콘크리트 코아를 지지하는 장부철근에 대한 콘크리트의 지압강성 및 지압강도를 예측할 수 있는 실험식이 제안되었고, 그 결과와 실험치를 비교하였다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.21-30
• /
• 2011

콘크리트 포장의 다웰바는 교통하중을 줄눈 넘어 인접한 슬래브로 전달하는 하중전달장치이다. 현재 국내에서 사용되는 다웰바는 원형봉강으로 교통하중과 환경하중으로 인해 반복적으로 발생하는 전단응력과 휨응력에 대해 높은 내구성을 갖고 있다. 그러나, 강재 다웰바는 장기간 공용시 줄눈틈, 포장 하부 등으로 침투한 수분으로 인해 부식이 발생한다. 특히, 겨울철에 사용되는 제설용 염수와 접촉할 경우 부식은 급격히 진행된다. 다웰바에 부식이 발생하면 부피가 증가하여 줄눈의 거동을 방해하며 유효단면적의 감소로 하중전달효과가 떨어질 수 있다. 이와 함께 지속적인 원자재 가격의 상승으로 강재 다웰바의 가격 경쟁력이 크게 낮아지고 있다. 이러한 강재 다웰바의 문제점은 새로운 재료를 사용한 대체 다웰바의 개발로 이어지고 있다. 본 연구에서는 높은 인장강도, 높은 내부식성을 갖춘 FRP(fiber reinforced plastic)를 튜브 형태로 제작하고 그 속을 고강도 무수축 모르타르로 충진한 FRP 튜브 다웰바에 대한 역학적 두께 설계를 실시하였다. 역학적 두께 설계의 기준으로 다웰바와 콘크리트 면 사이에 발생하는 지압응력을 사용하였다. 지압응력의 산정을 위하여 다웰바에 전달되는 교통하중을 이론식과 유한요소해석을 통해 산출하고 실내시험을 통해 FRP 튜브 다웰바의 물성을 측정하였다. 그 결과, 직경 32mm, 40mm FRP 튜브 다웰바 모두 지압응력 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 국내 콘크리트 포장은 콘크리트 슬래브 하부에 강성이 큰 린 콘크리트층을 사용하기 때문에 다웰바에 전달되는 교통하중이 적고 이로 인해 지압응력도 낮아져 상대적으로 적은 직경의 FRP 튜브 다웰바의 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.141-149
• /
• 2009

본 연구는 줄눈콘크리트 포장의 줄눈부에서 종 방향으로 발생하는 균열인 T형 균열의 발생 원인을 수치해석을 통해 분석하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 다웰바를 포함한 줄눈콘크리트 포장 슬래브의 유한요소해석 모델을 개발하였으며 이러한 모델에 환경하중을 재하하여 슬래브에 발생하는 응력 분포를 분석하였다. 슬래브의 컬링 시 다웰바의 영향을 분석하기 위하여 우선 다웰바가 없을 경우의 슬래브 컬링 거동을 분석하였다. 그리고 다웰바가 슬래브 컬링 시 T형 균열을 유발할 수 있는 횡방향 응력 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 시공오차로 인해 다웰바의 설치 깊이가 슬래브 중간 깊이에 위치하지 않을 경우 슬래브에 발생하는 응력 집중 현상에 대해서도 분석을 수행하였다. 연구 결과, 다웰바가 슬래브 중간 깊이에 제대로 시공되어 있을 경우에는 슬래브에 발생하는 횡방향 응력에는 거의 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 하지만 다웰바가슬래브 중간 깊이보다 표면 쪽으로 치우쳐 위치하게 되면 슬래브의 컬링에 의해 슬래브표면에 횡방향응력이 집중되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 응력 집중은 슬래브와 다웰바의 접촉 성질에 따라 다르게 나타났으며 여러 다웰바들 중 높이가 다르게 장착된 다웰바의 위치가 슬래브의 안쪽에 존재할수록 이러한 다웰바 위치에서의 응력 집중현상이 매우 크게 나타났다. 따라서 줄눈콘크리트 포장에서 T형 균열 발생을 억제하기 위해서는 시공 시 다웰바가설계위치에 정확히 장착되도록 주의를 기울여야 할 것이다.

• KCI Concrete Journal
• /
• 제12권1호
• /
• pp.91-99
• /
• 2000

A new type of retrof=t anchor bolt that uses deformed reinforcing bars and a commercial adhesive was developed and then an experimental study was carried out to determine the behavior of the anchors in direct shear. The steel-to-concl몫ete interface was tested. Plain concrete slabs with about 20-MPa compressive strength were used for 23 direct shear tests performed Test variables were anchor diameters (D16, D22. and D29) and edge effect. Three different shear tests were completed: simple shear, edge shear where anchors were pulled against the concrete core, and edge shear where anchors were pushed against the concrete cover In the simple and the edge shear tests where the anchors were pulled against the core, the theoretical dowel strength determined by (equation omitted) was achieved but with relatively large displacements. The shear resistances increased with the increasing displacements. In the edge shear test where the anchors were pushrd against the cover, the peak shear strengths signif=cantly lower than the theoretical dowel strength were determined due to cracks developed in concrete when the edge distance was 80 mm. The peak strengths were about 50% of the dowel strength for Dl6 bar. and about 25% or less of the dowel strength for D22 and D29 bars. Test results revealed that the edge shear where the anchor was pushed against the cover controled.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권2D호
• /
• pp.135-141
• /
• 2010

국내 줄눈콘크리트 포장 다웰바의 경우 합리적 근거가 없이 경험에 의하거나 국외의 기준에 의해 설계시공되고 있다. 다웰바를 합리적으로 설계하기 위해서는 다웰바 거동에 대한 고찰이 요구되며 이에 3차원 유한요소해석을 이용하여 분석하였다. 다웰바의 거동을 평가하기 위해서 다웰바의 3차원 유한요소해석과 다웰바 거동에 대한 대표적인 모델인 Timoshenko 이론을 비교분석하였다. 본 연구에서는 다웰바의 사이즈 및 배치에 대한 합리적인 설계를 하기 위해서 3차원 유한요소해석을 사용하여 다웰바의 그룹작용(Dowel Group Action) 범위와 차량바퀴의 주행경로(Wheel Path)분포를 고려하여 슬래브 처짐을 감소시킬 수 있는 다웰바 최적배치를 제시하였다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.79-85
• /
• 2009

국내의 줄눈 콘크리트 포장설계에 주로 사용되는 다웰바 설계 기준은 국외 기준과 검증되지 않은 경험에 의해 사용되고 있다. 또한 다웰바의 설치는 길어깨나 하부층의 조건 등을 고려하지 못한 상태에서 슬래브 폭에 대하여 일률적으로 적용되고 있다. 이에 다웰바를 합리적으로 설계하기 위해서는 다웰바 거동에 대한 고찰이 요구되며, 이를 3차원 유한요소해석을 이용하여 수행하였다. 다웰바의 거동에 대한 3차원 유한요소해석 결과의 타당성을 검토하기 위하여 Timoshenko이론의 다웰바 거동을 비교하였다. 또한 실제 도로에서 교통하중이 여러 개의 다웰바에 분산 전달하는 다웰바의 그룹작용(Dowel Group Action)을 3차원 유한요소해석을 통하여 다웰바 그룹작용 적용범위를 산정하였다. 본 연구에서 제시된 다웰바 그룹작용 범위는 Friberg의 그룹작용 범위와는 상이한 결과가 나타났으며, 비교적 최근 연구 결과인 Tabatabaie의 그룹작용 범위의 연구결과와 유사한 결과가 도출되었다.