• 제목/요약/키워드: crack width prediction

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부식을 고려한 콘크리트 교량의 최대 균열폭 제어 (Maximum Crack Width Control in Concrete Bridges Affected By Corrosion)

  • 조태준
    • 한국안전학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.114-121
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    • 2006
  • As one of the serviceability limit states, the prediction and control of crack width in reinforced concrete bridges or PSC bridges are very important for the design of durable structures. However, the current bridge design specifications do not provide quantitative information for the prediction and control of crack width affected by the initiation and propagation of corrosion. Considering life span of concrete bridges, an improved control equation about the crack width affected by time-dependent general corrosion is proposed. The developed corrosion and crack width control models can be used for the design and the maintenance of prestressed and non-prestressed reinforcements by varying time, w/c, cover depth, and geometries of the sections. It can also help the rational criteria for the quantitative management and the prediction of remaining life of concrete structures.

부식에 의한 부착저항감소를 고려한 콘크리트 교량의 균열폭 예측 (Crack Width Prediction in Concrete Bridges Considering Bond Resistances affected by Corrosion)

  • 조태준;조효남;박미연
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.543-552
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    • 2006
  • 사용성 한계상태로서의 균열폭 예측에 관한 현재의 교량설계 시방기준은, 부식의 시작과 진행에 의한 균열폭을 고려할 때 이론적으로 불충분하다. 균열폭은 하중, 부착, 미끄러짐, 그리고 철근이나 긴장재의 부식에 영향을 받게 된다. 콘크리트 교량의 생애주기 동안의 시간 의존적 일반부식을 고려하여, 균열폭 예측식을 제안하였다. 개발된 부식모델과 균열예측식은 프리스트레스트 콘크리트교량과 일반콘크리트교량의 설계시 시간단계별로 물-시멘트 비, 피복두께, 단면형상의 변화에 따른 극한한계상태와 사용성한계상태의 평가에 사용될 수 있다. 또한 기존교량의 시간단계별 극한 한계상태 및 사용성한계 상태의 평가를 통해서 정량적인 유지관리 및 잔존수명예측에 기여할 것으로 기대한다.

철근(鐵筋)콘크리트 휨부재의 균열폭 및 균열간격의 결정 (Determination of Crack Width and Crack Spacing in Reinforced Concrete Flexural Members)

  • 강영진;오병환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.103-111
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    • 1985
  • 본(本) 논문(論文)에서는 철근콘크리트 휨부재의 균열폭과 균열간격 결정에 관한 연구(硏究)가 이루어 졌다. 철근콘크리트 휨부재의 균열폭 및 균열간격의 유도는 최근에 진전된 균열이론에 의거하였으며, 설계(設計) 및 해석시(解析時)에 실제적으로 사용할 수 있는 균열폭 및 균열간격 예측 공식을 제안하였다. 제안된 공식과의 비교를 위하여 철근콘크리트보에 대한 균열거동 실험이 수행되었다. 본(本) 예측 공식(公式)을 본(本) 연구(硏究)의 실험결과 및 타연구자(他硏究者)의 실험자료와 비교한 결과 만족스런 결과를 얻었다. 본(本) 연구(硏究)에서 제안된 공식을 현재 ACI 시방서(示方書)에서 채택하고 있는 Gergely & Lutz 공식(公式)과도 비교한 결과, 본(本) 공식(公式)이 거의 모든 경우, 더 정확한 예측을 하고 있음을 알 수 있었으며, 실제 설계 및 해석시에 지침이 될 수 있을 것으로 사료된다.

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외부부착 보강된 교량 바닥판 균열폭의 반경험적인 예측 (Semi-Empirical Prediction of Crack Width of the Strengthened Bridge Deck with External Bonding Plastic)

  • 심종성;오홍섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.231-238
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    • 2002
  • 콘크리트 교량 바닥판은 건조수축 및 온도변화 등에 의하여 초기 1차균열이 발생하고, 사용기간 동안 반복되는 차량하중의 크기와 철근 간격 등에 의하여 초기 균열이 이방향 균열로 점차 발전하게 된다. 그러나 현재 사용되고 있는 대부분의 균열 예측식이 일방향 부착-슬립이론에 기초하고 있기 때문에 철근과 보강재의 간격에 따라 변화되는 교량 바닥판의 균열폭을 예측하고 보강된 바닥판의 사용성을 평가하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 시험결과에 기초하여 성능향상된 바닥판의 균열 메카니즘을 구명하였으며, 이로부터 사용성을 평가할 수 있는 새로운 균열예측식을 제안하였다. 제안된 균열예측식은 기존 균열식에 비하여 예측결과가 우수한 것으로 나타났으나, 철근 항복 이후 철근과 보강재의 변형률이 급격히 증가할 때 오차범위가 커지는 것으로 나타나 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 보다나은 균열예측을 위해서는 피로 하중하에서의 철근 항복이후에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

철근콘크리트 부재에서 철근 부식을 고려한 장기 균열폭 예측 (Corrosion Induced Long Term Crack Width Prediction for Structural Concrete Members)

  • 이기열;양준호;정원용;노삼영;김대중;김우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.199-200
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    • 2009
  • 본 연구는 균열이 발생한 철근콘크리트 구조 부재에서 공용중 철근 부식과 콘크리트의 건조수축 및 크리프의 영향을 고려한 장기 균열폭을 예측할 수 있도록 부착특성에 기반한 모델을 개발한 것이다.

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CNN 모델을 활용한 콘크리트 균열 검출 및 시각화 방법 (Concrete Crack Detection and Visualization Method Using CNN Model)

  • 최주희;김영관;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.73-74
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    • 2022
  • Concrete structures occupy the largest proportion of modern infrastructure, and concrete structures often have cracking problems. Existing concrete crack diagnosis methods have limitations in crack evaluation because they rely on expert visual inspection. Therefore, in this study, we design a deep learning model that detects, visualizes, and outputs cracks on the surface of RC structures based on image data by using a CNN (Convolution Neural Networks) model that can process two- and three-dimensional data such as video and image data. do. An experimental study was conducted on an algorithm to automatically detect concrete cracks and visualize them using a CNN model. For the three deep learning models used for algorithm learning in this study, the concrete crack prediction accuracy satisfies 90%, and in particular, the 'InceptionV3'-based CNN model showed the highest accuracy. In the case of the crack detection visualization model, it showed high crack detection prediction accuracy of more than 95% on average for data with crack width of 0.2 mm or more.

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횡방향 프리스트레스트 박스거더의 균열거동 연구 (Cracking behavior of transversely prestressed concrete box girder bridges)

  • 오병환;최영철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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    • pp.303-306
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    • 2005
  • The cracking behavior of prestressed concrete members is important for the rational design of prestressed concrete structures. However, the test data on the cracking behavior of prestressed concrete structures are very limited. The purpose of the present study is to investigate the crack spacing and crack width in transversely post-tensioned decks of concrete box girder bridges under applied loading. For this purpose, large scale test members of concrete box girder segments were fabricated and tested. The crack widths, crack spacings and crack patterns were investigated for various load levels. The crack widths and steel strains were continuously monitored during the loading process. To derive a rational predicton equation for crack width, the bond characteristics of post-tensioned steel and nonprestressed rebar in the PSC members were explored first. This was done by measuring the strains of prestressing steel and nonprestressed rebar in the test members under loading. A simple equation for the prediction of maximum crack width in transversely post-tensioned concrete one-way slabs is proposed by considering bond characteristic of prestressing steel and nonprestressed reinforcement. The comparison of proposed equation with experimental data shows good correlation. The present study indicates that ACI and CEB-FIP code equations exhibit rather large deviation from test data on prestressed concrete members.

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균열 콘크리트 면에서의 CIP앵커의 파괴거동 (Fracture Behavior of CIP Anchor in Cracked Concrete)

  • 김호섭;윤영수;윤영수;박성균
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.169-174
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    • 2001
  • This study concerns crack effect on concrete anchor system and prediction of tensile capacity, as governed by concrete cone failure, of single anchors located at center of concrete specimen. To Investigate crack effect three different types of crack such as crack width of 0.2mm and 0.5nm, crack depth of loom and 20cm, and crack location of center and biased point were simulated. The static tensile load was subjected to 7/8 in. CIP anchor embedded in concrete of strength 280kg/$cm^{2}$. Tested pullout capacity was compared to prediction value by each current design method (such as ACI 349-97, ACI 349 revision and CEB-FIP which is based on CC Method), In these comparison CC Method and ACI revision showed almost same value in uncracked concrete specimen, however in cracked concrete CC Method showed conservativeness. Therefore the design by ACI 349 revision is recommended for the safe and economic design.

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부분 프리스트레스트 콘크리트 슬래브의 휨 균열 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flexural Cracking Behavior of Partially Prestressed Concrete Slabs)

  • 박홍용;연준희;최익창
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1990년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.108-115
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    • 1990
  • This paper contains experimental studies on the flexural cracking behabior of PPC one-way slabs. Three post tensioned bonded PPC slabs with the same prestressing ratio and ultimate moment strength were tested. Based upon test results, this paper also presents the crack width prediction formula PPC slab. According to the crack theory developed mainly in Europe, crack width formula is given as the product of crack spacing and mean steel strain after decompression. Aaaaverage crack spacing formula is composed of many factors mainly such as concrete cover, concrete effective area in tension, sum of reinforcing bars perimeters and mixed reinforcements. In particular, it is very important to specify the bond characteristics of mixed reinforcements, since bond characteristics of PC bars are different from those of non-tensioned deformed bars. For this reason, a reduced bond coefficients for PS bars is employed in this study.

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철근콘크리트 부재의 부착응력-미끌림 관계와 균열폭 예측 (Prediction of Crack Width and Bond Stress-Slip Relationships in Reinforced Concrete Members)

  • 김장현;이기열;김대중;김우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.193-196
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    • 2005
  • This study deals with the estimation of the crack width by stabilized cracking considering bond-slip relationships in reinforced concrete members. The proposed method utilizes the sameness of tension stiffening and a change of bond-slip relationships because of concrete's splitting. The validity, accuracy and efficiency of the proposed method are established by comparing the analytical results with the experimental date and the major code spcifications. The analytical results of analysis presented in this study indicate that the proposed method can be effectively estimated the crack width of the reinforced concrete members.

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