• Title/Summary/Keyword: test slabs

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전단철근이 배치된 프리캐스트 프리스트레스트 중공슬래브의 구조성능 평가 (Evaluation of Structural Performance of Precast Prestressed Hollow-Core Slabs with Shear Reinforcement)

  • 김상윤;김선훈;이득행;한선진;김길희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.71-77
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    • 2023
  • 이 연구에서는 높이가 400 mm인 중공슬래브(Hollow-Core Slab, 이하 HCS)의 구조성능을 평가하기 위한 실대형 실험을 수행하였으며, 기존의 압출성형방식이 아닌 단일몰드방식을 적용하여 총 4개의 HCS를 제작하였다. 실험의 주요 변수는 토핑콘크리트의 유무, 전단보강근의 배치 유무 및 위치로 설정하였으며, 실험체들의 균열패턴 및 하중-변위 응답을 상세히 분석하였다. 실험결과 전단철근이 배치된 HCS 실험체들은 휨강도를 달성하였고, 이후에 최종적인 파괴는 사인장균열에 의하여 지배되었으며, HCS 유닛 웨브 내에 전단철근이 배치되지 않은 실험체들의 경우 설계기준을 통해 산정된 공칭휨강도를 발현하지 못하였다. 전단철근을 HCS 유닛에 배근 할 경우에는 전단강도가 약 8~23% 증가하는 것으로 나타났으며, HCS의 중공을 철근콘크리트로 보강하는 방법보다 전단성능 향상에 더 효과적인 것으로 나타났다.

Er:YAG 레이저로 삭제된 상아질에 대한 컴포지트 레진의 미세인장결합강도에 관한 연구 (Micro-tensile Bond Strength of Composite Resin Bonded to Er:YAG Laser-prepared Dentin)

  • 민숙진;안용우;고명연;박준상
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제31권3호
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    • pp.211-221
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    • 2006
  • 목적 전통적 고속 회전식 절삭기구 또는 Er:YAG 레이저로 삭제된 상아질에, 두가지 다른 접착 시스템을 적용한 후, 축조한 컴포지트 레진의 미세인장결합강도를 비교하고, 다양한 Er:YAG 레이저 에너지가 미세인장결합강도에 미치는 영향을 평가한다. 재료 및 방법 40개의 제3대구치를 사용하여, 평평한 상아질면을 만든 후 8개의 군으로 나누어, 4가지 절삭방법 (고속 회전식 절삭기구, 2 W, 3 W, 4 W 출력의 Er:YAG 레이저) 중 한 가지로 삭제하고, 2가지 접착 시스템 (Scotchbond Multipurpose Plus, Clearfil SE bond) 중 한 가지로 처리하여 컴포지트 레진을 축조하였다. 24시간의 저장 후, 각 시편을 결합면에 수직으로 자르고, 미세인장결합강도를 측정하였다. 각 군의 미세인장결합강도는 평균$\pm$표준 편차로 표현하였고, 통계분석을 위해 two-way ANOVA, one-way ANOVA, student-Newman-Keuls' multiple comparison test, 그리고 t-test가 사용되었다. 결과 및 결론 1. 접착시스템과 관계없이, 절삭방법에 따른 미세인장결합강도의 유의한 차이가 있었고, 높은 순서대로 나열하면 다음과 같다: 3 W, 2 W, Bur, 4 W (p<0.001). 2. 절삭방법과 관계없이, Scotchbond Multipurpose Plus로 처리한 군이 Clearfil SE bond로 처리한 군보다 유의하게 높은 미세인장결합강도를 나타냈다 (p<0.001). 3. Scotchbond Multipurpose Plus로 처리한 군 중에서, 3 W 레이저 절삭군이 가장 높은 미세인장결합강도를 나타냈고, 다음이 Bur, 2 W, 4 W 절삭군 순이었다 (p<0.001). 4. Clearfil SE bond로 처리한 군 중에서 3 W 레이저 절삭군이 가장 높은 미세인장결합강도를 나타냈고, 다음이 2 W, 4 W, Bur 절삭군 순이었다 (p<0.001). 5. 두 가지 접착 시스템 모두에서, 레이저로 절삭한 군의 미세인장결합강도의 차이가 있었고, 높은 순서대로 나열하면 3 W, 2 W, 4 W 순이었다 (p<0.001). :상아질에 접착된 컴포지트 레진의 미세인장결합강도는 절삭방법과 접착시스템의 상호작용에 의해 유의한 영향을 받았다. 임상에서 레진 수복시, 2 W-3 W 범위내로 Er:YAG laser를 사용한다면 전통적 핸드피스 못지않게 수복물의 우수한 결합강도를 얻을 수 있다. 특히 시술시간의 단축, 과도한 산부식에 따른 부작용의 예방을 위해 Clearfil SE bond를 포함한 self etching system을 사용하고자 한다면 bur보다 Er:YAG laser를 이용한 삭제방법이 더 유용한 결합력을 제공할 것이다.

섬유 보강재로 외부 보강된 강섬유 보강 콘크리트 슬래브의 충격저항성능 평가 (Evaluating Impact Resistance of Externally Strengthened Steel Fiber Reinforced Concrete Slab with Fiber Reinforced Polymers)

  • 류두열;민경환;이진영;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.293-303
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    • 2012
  • 최근 건설기술의 발전에 따라 구조물이 대형화, 고층화, 장대화되고 있으며, 동시에 다양한 기능을 수행하고 있다. 그러나 요즘 들어 그 빈도수가 증가하고 있는 충돌 사고나 테러에 의한 폭발, 화재 등에 의한 극한하중이 상기의 구조물에 작용할 경우, 구조물의 손상뿐만 아니라 인명과 재산의 피해 정도가 상당히 커질 수 있다. 특히, 충격이나 폭발하중은 구조물에 작용하는 압력 또는 하중이 매우 짧은 시간에 발생하게 되고, 이러한 하중을 받는 구조물은 준-정적(quasi-static) 하중을 받는 구조물과는 다른 응답을 나타내게 되며 반드시 변형률 속도와 손상 효과를 고려해서 설계가 이루어져야 한다. 그러므로 이 연구에서는 콘크리트 슬래브의 충격저항성능 향상을 위해서 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.5%까지 혼입하고, 두 가지 종류의 FRP 시트를 인장부에 보강하여 저속 충격하중에서의 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 FRP 시트를 인장부에 보강할 경우에 최대 충격하중 및 소산에너지, 파괴 시의 타격 횟수가 증가하였으며, 최대 처짐 및 회전각은 감소하여 충격저항성능이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 추후 극한하중에 노출될 수 있는 주요 시설물의 설계 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 이 논문에서는 두 가지 종류의 FRP 시트로 보강된 강섬유 보강 콘크리트 슬래브의 저속 충격하중에서의 동적응답을 해석하기 위하여 외연적 시간적분에 기초한 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였으며, 해석 결과 오차율 5% 이내로 비교적 정확하게 최대 처짐을 예측하는 것으로 나타났다.

플랫 플레이트 구조에서 전단보강체의 정착성능에 따른 전단보강효과 (The Effect of Anchorage with Shear Reinforcement in Flat Plate System)

  • 최창식;배백일;최윤철;최현기
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.667-675
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    • 2012
  • 플랫 플레이트는 실의 배치가 지속적으로 바뀌는 오피스와 같이 유연한 공간의 배치를 위해 그 사용처가 증가하고 있다. 플랫 플레이트 구조를 사용함에 있어서 실무에서의 주요 문제는 슬래브-기둥 접합부에서 발생는 뚫림 전단 파괴에 대한 적절한 보강을 해주는 것이다. 이 연구에서는 플랫 플레이트 구조의 내부 슬래브-기둥 접합부에 대한 실험을 수행하였다. 세 가지의 특수한 전단 보강근이 구조물 전체의 파괴를 유발시킬 수 있는 플랫 플레이트 슬래브-기둥 접합부의 취성적인 뚫림 전단파괴를 방지하기 위해 제안되었다. 총 네 가지의 프랫 플레이트 실험체가 수직 방향의 단조 가력에 의해 수행되었다. 전단 보강근은 뚫림 전단강도를 높여주는 역할과 취성파괴를 방지하는 역할을 해 주었다. 수행된 실험에서 전단보강근이 충분한 정착길이를 확보하지 못하여 전단보강근의 항복 이전에 파괴가 일어났다. 실험 결과를 통한 FE 모델의 검증이 이루어졌으며 검증된 FE 모델을 통해 전단보강근의 부착 성능에 대한 변수 분석이 수행되었다. 주요 변수는 슬래브의 두께, 콘크리트의 압축강도였으며 전단보강근의 성능을 산정할 수 있는 방법을 제시하였다.

균열 콘크리트에 매립된 발전설비 현장설치용 선 설치 앵커의 구조성능 평가 (Structural Performance of the Cast-in-place Anchor in Cracked Concrete used in Power Plant Facilities)

  • 김동익;정우영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.120-128
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    • 2019
  • 지진 발생 시 발전소 내 운용설비의 구조적, 기능적 손상이 발생됨에 따라 국내 발전소에 설치된 운용설비의 정착부에 설치된 앵커 볼트에 대한 구조성능 평가 및 안정성 검토는 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 발전소 내 설치된 발전설비들의 현장조사를 통하여 콘크리트 슬래브 균열 발생에 따른 정착부 앵커볼트의 구조성능평가를 수행하였다. 대상 구조물로는 대전광역시에 위치한 대청수력발전소를 모델로 고려하였으며 운용설비 정착부에 현장 설치된 앵커볼트는 M12 J형 선 설치 볼트로 조사, 선정하였다. 실험 시 고려된 시험기준은 미국 ACI355.4와 유럽기준 ETAG 001이며 내진성능 정적평가를 위한 균열 발생을 구현하기 위하여 스테인리스 강판을 이용하여 인위적인 균열을 발생시켰다. 최종적으로 균열 폭 0.5mm 발생에 따른 콘크리트 고정용 선설치 앵커에 대하여 ASTM E 488-96에 근거하여 인발 및 전단성능평가를 수행하였다. 실험 결과, M12 J형 선 설치 앵커볼트의 인발 및 전단성능의 경우, 국내 설계하중과 비교 시 모두 만족하는 결과를 확인하였다. 인발성능의 경우 설계 값 대비 약 35% 높은 것으로 확인되었으며 전단성능의 경우 설계 값보다 약 7% 높은 것으로 확인되었다.

Hybrid Reinforcement System을 이용한 콘크리트 교량상판 슬래브의 거동 (Behavior of Concrete Bridge Deck Using Hybrid Reinforcement System)

  • 박상렬;조근희
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.451-458
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    • 2004
  • 본 연구는 재래 철근과 Fiber Reinforced Polymer 보강재를 사용한 Hybrid Reinforcement System의 기본 개념과 적용성에 대해 기술하고 있다. 콘크리트 교량상관은 보로서 지지되고 상하 두층의 보강재로 인장보강되어 있다. HRS를 이용한 콘크리트 교량상판에서는 보 지지점 부근의 부모멘트에 대한 상부 인장력은 FRP 봉으로 저항하고 보 지지점 중앙부근의 하부인장력은 재래의 철근으로 저항한다. HRS를 이용한 콘크리트 교량상판은 FRP 봉은 비 부식성이고, 부식되기 쉬운 철근은 교량상판 위로부터 가급적 멀리하여 부식물질의 침투를 막을 수 있는 장점이 있다. HRS를 이용한 콘크리트 교량상판은 또한 극한상태에서 충분한 연성을 가지고 있다. 그 이유는 1) FRP봉은 철근보다 탄성계수가 낮고 파단시의 최대 변형률이 크며, 2) 충분한 FRP 보강량을 사용하면 극한변형률을 낮출 수 있으며, 3) 부모멘트 구간의 일부를 비부착시켜 극한 변형률을 낮출 수 있다. 실험 연구 결과 보통의 FRP보강비의 범위에서는 FRP 및 HRS 콘크리트 슬래브는 FRP봉의 파단이 아니라 콘크리트의 압축에 의해 파피됨을 보여주고 있다. 그러므로 HRS를 이용한 연속 콘크리트 교량상관에서는 정모멘트부의 하부철근이 먼저 항복하여 소성힌지를 형성하고 나중에 부보멘트나 정모멘트부의 콘크리트가 압축파괴되어 FRP 콘크리트 슬래브에 비하여 상당한 소성에너지를 소모한다.

상아질 삭제기구가 자가부식 접착제의 결합강도에 미치는 효과 (EFFECT OF CUTTING INSTRUMENTS ON THE DENTIN BOND STRENGTH OF A SELF-ETCH ADHESIVE)

  • 이영곤;문소라;조영곤
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제35권1호
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    • pp.13-19
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    • 2010
  • 이 연구는 다이몬드 포인트와 카바이드 버 및 SiC paper로 삭제한 상아질에 대한 자가부식 프라이머 접착제의 결합강도를 비교하고, 실험실에서 사용하는 SiC paper와 유사한 결합강도를 나타내는 회전용 삭제기구를 알아보기 위하여 시행하였다. 56개의 발거된 대구치 치관의 교합면 상아질을 노출시켜 1.2 mm의 두께의 시편을 제작한 후 8개의 군으로 분류하였다. 1군은 standard diamond point (TF-12), 2군은 fine diamond point (TF-12F). 3군은 extrafine diamond point (TF-12EF), 4군은 cross-cut carbide bur (no. 557), 5군은 plain-cut carbide bur (no. 245), 6군은 P 120-grade SiC paper, 7군은 P 220-grade SiC paper, 8군은 P 800-grade SiC paper를 사용하여 각 시편의 상아질 표면을 약 0.2 mm정도 삭제하였다. 상아질 표면에 Clearfil SE Primer와 Bond를 적용하고 Tygon tube를 이용하여 Clearfil AP-X를 충전하고 40초간 광조사 하였다. 제작된 시편은 만능시험기를 이용하여 를 미세전단 결합강도는 측정한 후, 각 군의 결합강도를 one-way ANOVA와 Tukey검정을 이용하여 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 자가부식 프라이머 접착제 사용 시 상아질에 대한 개선된 접착을 위해서는 초미세입자 다이아몬드 포인트의 사용이 추천되며, 실험실적인 연구에서 P 220-grade SiC paper의 사용은 미세입자 다이아몬드 포인트나 카바이드 버로 삭제한 상아질 면과 유사한 결합강도를 나타내었다.

화재 피해를 입은 철근콘크리트 슬래브의 잔존 구조성능 평가기법 (Evaluation Techniques for Residual Structural Performance of a Reinforced Concrete slab under Fire Damage)

  • 최광호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.588-594
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    • 2020
  • 이 연구에서는 철근콘크리트 건축물의 슬래브에 대해 화재 후 잔존 구조성능을 상온 시 내구성 진단과는 다르게, 고온특성을 보다 정확히 평가하기 위하여 전기로를 이용 800 ℃까지의 가열실험을 수행하였고 가열 전 후의 잔존 구조성능을 반발경도법과 초음파속도법 등의 비파괴 검사와 아울러 진동실험으로 구한 고유진동수로 처짐계산에 사용되는 강성을 평가하는 기법을 제안하였다. 반발경도를 이용한 압축강도 평가에서는 두꺼운 두께와 물/시멘트비(W/C)가 큰 실험체의 잔존 압축강도가 크게 나타났다. 콘크리트를 투과하는 초음파속도로 상온 대비 고온수열 콘크리트의 균질도를 평가하였으며 W/C와 부재 두께의 차이는 초음파 속도법의 결과에 큰 차이가 없는 것으로 판단되었다. 화재 피해 슬래브의 처짐 증가에 영향을 미치는 강성을 평가하기 위한 기법으로, 진동실험에 의해 고유진동수를 측정하고 이를 강성과의 관계식에 대입하였으며, 이를 슬래브 실험체에 적용해 본 결과 매우 합리적인 평가기법이 될 수 있음을 보여주었다. 또한, 고온 수열 후 부재의 잔존강도를 평가하기 위해 가열중과 가열 후 가력실험을 수행한 결과 800 ℃ 내력은 상온의 부재 내력에 비해 22%의 감소를 나타내었다.

환경하중을 이용하는 콘크리트 포장 슬래브 피로모형의 개선 (Improvement of Fatigue Model of Concrete Pavement Slabs Using Environmental Loading)

  • 박주영;임진선;김상호;정진훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.103-115
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    • 2011
  • 온도와 수분의 불균일한 분포로 인하여 콘크리트 슬래브는 컬링과 와핑 거동을 하고 슬래브에는 항상 응력이 도입되어 있다. 따라서 교통하중 외에도 환경하중을 고려해야만 콘크리트 슬래브에 발생하는 응력을 보다 정확하게 예측할 수 있다. 콘크리트 포장에 반복적으로 재하되는 교통하중과 환경하중에 의해 콘크리트 슬래브의 강도는 지속적으로 감소하고 응력 이하로 낮아지게 되면 피로균열이 발생한다. 본 연구에서는 기존에 수행된 연구들로부터 피로실험 결과를 수집하고 피로 회귀모형을 개발하였다. 개발된 모형을 검증하기 위하여 모형개발에 사용되지 않은 실내 휨피로실험 결과를 예측하고 기존 모형으로 예측된 결과와 비교하였다. 콘크리트 포장 누적 피로손상 해석 프로그램을 개발한 후 본 연구에서 제안된 모형과 기존 모형들을 적용하고 예측 결과를 비교 및 평가하였다. 피로모형 별로 슬래브 두께, 줄눈간격, 복합 지지력계수, 그리고 하중전달률에 따른 누적 피로손상의 민감도 분석을 실시하였다. 그 결과 본 연구에서 개발된 모형이 최소-최대응력비 R을 고려하는 기존 모형들의 경향을 개선하여 환경하중을 더욱 합리적으로 반영할 수 있는 것으로 나타났다.

시공하중 및 균열 효과를 고려한 플랫 플레이트의 처짐 산정 (Calculations of Flat Plate Deflections Considering Effects of Construction Loads and Cracking)

  • 김재요;임주혁;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.797-804
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    • 2009
  • 테두리 보에 의한 휨강성이 확보되지 않은 철근콘크리트 플랫 플레이트의 구조설계는 강도 조건 뿐만 아니라 사용성에 의하여 지배받을 수 있다. 특히, 조기 재령 슬래브의 과하중 작용 및 균열 발생은 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐을 크게 증가시키므로, 시공 순서 및 슬래브 처짐에 대한 영향은 플랫 플레이트 시스템 설계의 주요한 요소가 될 수 있다. 이 연구에서는 시공 순서 및 콘크리트 균열 효과를 고려한 슬래브 처짐 산정 과정을 제안한다. 시공단계 및 시공하중이 간편법에 의하여 정의되고, 각 시공단계별로 슬래브 모멘트 및 탄성 처짐, 유효단면2차모멘트가 계산된다. 주열대와 중간대에서의 탄성 처짐은 유효단면2차모멘트 효과에 의해 비탄성 처짐으로 증폭되며, 슬래브 중앙부 처짐은 교차보법에 의하여 산정된다. 제안된 방법은 기존 실험 결과 및 비선형 해석 결과와의 비교를 통하여 검증된다. 또한, 제안법의 적용을 통하여, 시공 중인 플랫 플레이트의 처짐에 대한 시공주기 및 동바리 지지 층 수의 영향이 분석된다.