• 제목/요약/키워드: equivalent strength

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PET 섬유 보강재를 사용한 섬유 보강 콘크리트의 성능 평가에 관한 연구 (A study on performance evaluation of fiber reinforced concrete using PET fiber reinforcement)

  • 오리온;유용선;박찬기;박성기
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.261-283
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    • 2023
  • 본 연구는 최근 섬유 보강 콘크리트의 성능 보강재료 적용이 검토되고 있는 합성섬유 종류 중 PET (Polyethylene terephthalate) 섬유 보강재에 대하여 단기 및 장기 성능변화 여부 검토를 통해 PET 섬유의 성능 안정성을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 PET 섬유를 산/알칼리 환경에 노출시킨 후 잔류 성능을 분석하였으며, PET 섬유 보강 콘크리트 배합의 재령별 휨강도, 등가 휨강도, 그리고 콘크리트 시편에서 채취한 PET 섬유를 주사현미경(SEM)을 이용하여 표면의 변화를 분석하였다. PET 섬유의 산/알칼리 환경 노출 실험결과, 산성 환경에서는 83.4~96.4%, 알칼리 환경에서는 42.4~97.9%의 강도 보유율을 나타내었다. 섬유 자체의 강도 보유율은 고온의 강알칼리 조건에 노출될 경우 강도 감소가 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 강도 보유율은 에폭시로 코팅된 가공사에서 강도보유율이 증가하는 것으로 나타났다. PET 섬유 보강 콘크리트 배합의 휨강도 및 등가 휨강도 실험결과에서는 휨강도 저하가 나타나지 않았으며, 등가 휨강도 결과도 섬유 보강재로써의 성능 저하는 나타나지 않았다. SEM 분석 결과에서도 PET 보강 섬유의 표면 손상이나 단면 변화가 관찰되지 않았다. 이와 같은 결과는 섬유 보강 콘크리트가 초기 고온 노출되는 경우나 재령 경과에 따라서도 시멘트 콘크리트 환경에서는 PET 보강 섬유가 어떠한 손상이나 단면 감소가 발생하지 않는다는 것을 의미하며, 시멘트 콘크리트 환경에서는 PET 섬유에 대한 강도 감소 영향은 우려하지 않아도 된다는 것으로 판단된다. 재령에 따른 휨강도, 등가 휨강도도 안정적으로 발현됨에 따라 PET 섬유 보강재의 사용으로 우려되는 가수분해로 인한 성능저하 등이 발생하지 않는 것으로 볼 수 있으며, 안정적인 잔류강도 보유 특성을 나타내는 것을 확인하였다.

적산온도기법에 의한 고강도콘크리트의 강도예측 (A New Approach of Strength Prediction of High Strength Concrete by the Equivalent Age)

  • 권영진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.177-183
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    • 2004
  • 적산온도은 시멘트 수화의 결과로서 시간이 경과함에 따라 콘크리트 강도가 얻어진다는 것으로 콘크리트의 강도는 시멘트의 수화반응과 관계가 있다. 시멘트의 수화반응은 온도와 경과시간에 큰 영향을 받는다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 강도예측에 있어서 양생시간과 온도의 함수인 적산온도와 고강도콘크리트 강도의 상관성을 검토하고자 하였다.

Permanent Shotcrete Tunnel Lining 구축을 위한 고성능 숏크리트 개발( I : 고강도 숏크리트 개발을 위한 새로운 급결제 적용) (Development of High Performance Shotcrete for Permanent Shotcrete Tunnel Lining(I : Application of New Type Accelerator for High Strength Shotcrete))

  • 박해균;이명섭;김재권;안병제
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.1023-1030
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    • 2002
  • From the early 1980s, the New Austrian Tunnelling Method (NATM) has been developed as a one of the standard tunneling method in Korea. Approximately 10 years ago, wet-mix shotcrete with sodium silicate accelerator (waterglass) was introduced and widely used to tunnel lining and underground support. However, this accelerator had some disadvantages due to the decrease of long-term strength compared to plain concrete (without accelerator) and low quality of the hardened shotcrete. In order to compensate for these disadvantages, recently developed alkali-free accelerator has been successfully demonstrated in numerous projects and applications as a new material to make tunnels more durable and safer. An experimental investigation was carried out in order to verify the strength behavior of wet-mix Steel Fiber Reinforced Shotcrete (SFRS) with alkali-free accelerator. Compressive strength, flexural strength and equivalent flexural strength were measured by testing specimens extracted from the shotcrete panels. From the results, wet-mix SFRS with alkali-free accelerator exhibited excellent strength improvement compared to the conventional shotcrete accelerator.

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적산온도 기법을 활용한 3성분계 콘크리트의 강동예측에 관한 연구 (A Study on the Strength Prediction of Three-Component Concrete by Maturity Method)

  • 장종호;김영덕;길배수;김정일;남재현;김무한
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.237-242
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    • 2003
  • The object of this study is to investigate the strength development properties and the strength prediction of three-component concrete using the fly ash and the blast-furnace slag by a maturity method. The results were as follows. The values of the activation energy on this experiment are calculated as 38.69, 36.47, 32.46, 30.99 KJ/mol in the W/B 60, 55, 50, 45%. And it is considered that the equivalent age can be used to predict strength of the three-component concrete in the optional age. Also the strength of the three-component concrete can be predicted from the result of high correlation between predicted strength and measured strength.

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부재의 길이가 콘크리트의 휨압축강도에 미치는 영향 (Effects of Specimen Length on Flexural Compressive Strength of Concrete)

  • 김진근;이성태;이태규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.63-71
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    • 1999
  • In evaluating the ultimate strength of a section for a reinforced concrete flexural member, the effect of member length is not usually considered, even though the strength tends to decrease with increase of member length. In this paper the influence of specimen length on flexural compressive strength of concrete was evaluated. For this purpose, a series of C-shaped specimens subjected to axial compression and bending moment were tested using four different length-to-depth ratios (from 1,2,3 and 4) of specimens with compressive strength of 590 kgf/$\textrm{cm}^2$. Results indicate that for the region of h/c <3.0 the reduction in flexural compressive strength with increase of length-to-depth ratios was apparent. A model equation was depth of an equivalent rectangular stress block was larger than that by ACI. It was also founded that the effect of specimen length on ultimate strain was negligible. Finally more general model equation is also suggested.

인위적 표면 단면손상 수준에 따른 원형 부재의 인장성능 변화 (Tensile Strength Change of Circular Structural member with Artificial Sectional Surface Damage)

  • 하민균;권태윤;이원홍;안진희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.100-109
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    • 2021
  • 본 연구에서는 부식에 의하여 발생하는 표면 단면손상을 고려하여 인위적인 표면 단면손상이 도입된 원형인장 부재의 인장성능 변화를 평가하였다. 인장성능 평가를 위하여 부식수준에 따른 인위적인 단면손상을 손상 폭과 높이를 변화시켜 원형강관 시험체 표면에 도입하였으며, 단면손상 수준에 따른 인장성능 변화를 평가하였다. 인장강도 실험 결과, 원형단면 강관부재의 인장강도는 강관부재의 길이 방향 손상이 아닌 부재 둘레 방향 손상의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 부재의 파괴는 손상이 발생한 부재의 최소 단면에서 발생하는 것으로 나타났다. 표면에 불규칙한 손상이 도입된 강관 시험체의 단면조건을 명확하게 평가할 수 없으므로, 단면손상으로 인한 인장강도 변화를 정량적으로 비교하기 위하여 동일 단면 감소효과가 고려된 강관 부재에 대한 비선형 구조해석을 실시하였다. 비선형 구조해석 결과, 실제 부재 표면에 국부적 단면손상이 발생한 부재의 인장강도는 동일 단면 감소효과를 고려한 부재의 인장강도에 비하여 상대적으로 급격하게 저하하는 것으로 평가되었다. 국부부식과 같이 표면에 불규칙한 단면손상이 발생한 부재의 잔존인장성능은 인장시험과 등가손상 단면과 구조해석 결과로부터 평가된 상관계수를 이용하여 평가 및 예측될 수 있을 것이다.

실지진하중을 이용한 포화사질토의 액상화 저항강도에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study for the Liquefaction Resistance Strength of Saturated Sand Using Real Earthquake Loading)

  • 심재욱;박근보;최재순;김수일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.329-337
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    • 2002
  • 최근까지 지반의 액상화 저항강도를 산정하기 위한 실내시험의 대부분은 실지진하중을 재하하기보다는 Seed와 Idriss(1975)가 제안한 등가전단응력 개념에 기초하여 지진이 발생시키는 최대전단응력의 65%를 최대진폭으로 한 정현하중을 반복재하시켜왔다. 이러한 정현하중이 정확하게 실제 지반에 작용하는 불규칙한 지진력을 모사하고 있다고 볼 수 없으나, 시험상의 편의성으로 인해 현재까지도 이용이 빈번한 실정이다. 본 연구에서는 실제 지진하중 하에서 포화 사질토의 거동변화를 규명하고자 정현하중이 아닌 불규칙한 지진하중을 이용한 실험적 연구를 수행하였다. 다양한 지진규모의 실지진 시간이력을 진동하중으로 작용시킨 진동삼축시험을 통해 지진규모 및 지속시간의 변화에 따른 포화사질토의 동적 특성을 실험적으로 규명하고 기존의 등가전단응력 개념에 기초한 액상화 저항강도와 비교분석하였다. 또한, 중약진 지진대로 구분되는 국내 실정을 고려하여 다양한 지진규모에 적용가능한 수정계수를 제시하고 이를 기존의 연구결과와 비교분석하였다.

유한요소법을 이용한 치아 임플랜트 피로수명 예측 (FATIGUE LIFE ESTIMATION OF IMPLANT USING A FINITE ELEMENT METHOD)

  • 한인숙;손정훈;양영수;이승영
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.414-420
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    • 2006
  • Purpose : The purpose of this study is to use finite element analysis to predict the fatigue life of an implant system subjected to fatigue load by mastication (chewing force). The reliability and the stability of implant system can be defined in terms of the fatigue strength. Not only an implant is expensive but also it is almost impossible to correct after it is inserted. From a bio-engineering standpoint, the fatigue strength of the dental implant system must be evaluated by simulation (FEA). Material and Methods Finite element analysis and fatigue test are performed to estimate the fatigue strength of the implant system. Mesh of implant is generated with the actual shape and size. In this paper, the fatigue strength of implant system is estimated. U-fit (T. Strong, Korea, internal type). The stress field in implant is calculated by elastic-plastic finite element analysis. The equivalent fatigue stress, considering the contact and preload stretching of a screw by torque for tightening an abutment, is obtained by means of Sine's method. To evaluate the reliability of the calculated fatigue strength, fatigue test is performed. Results: A comparison of the calculated fatigue strength with experimental data showed the validity and accuracy of the proposed method. The initiation points of the fatigue failure in the implant system exist in the region of high equivalent fatigue stress values. Conclusion: The above proposed method for fatigue life estimation tan be applied to other configurations of the differently designed and improved implant. In order to prove reliability of prototype implant, fatigue test should be executed. The proposed method is economical for the prediction of fatigue life because fatigue testing, which is time consuming and precision-dependent, is not required.