Abstract
Porous walkway blocks are constructed for the purpose already, but reserved water is easily consumed due to the bigger permeability than necessary. Furthermore, porous structure reduces the strength of blocks, which resulting cracking and settlements in walkways. In this study, we suggested a solution for given problems by determination for the location of minimum principal stress in walkway blocks against moving foot loads in order to design and verifying the determined location of minimum principal stress. An optimum design with a verification example for determined location of minimum principal stress have been presented in a two dimensional Block member on elastic foundation for pedestrian walkway for reserving water inside. The minimum value for sum of shear forces is found when ${\times}1$ is 58.58 mm(30% of total span, 200mm), while the minimum deformation is located at ${\times}2=80mm$(70% of total span, 200 mm). In a modified model, When moving boundary condition(walkway foot loads) is located at ${\times}1$(=0 mm), the location of minimum principal stresses is found at 168 mm( 84% of span, 200 mm), in which the stress concentration due to the foot load is modeled as two layers of distributed loads(reactions of foundation modeled as springs). Consequently, zero deformed reservoirs for rainwater on the neutral axis (${\times}2=167mm$) has been determined in the modified model with three dimensional FEM analysis verifications.
다공성 보도 블록은 이미 많이 사용되지만, 큰 침투성으로 인해 블록의 강도를 감소시키고, 균열 및 침전의 문제를 만든다. 본 연구에서는 최소 주응력의 결정된 위치를 설계하고 검증하기 위하여, 이동하는 체중하중에 대한 보행로 블록에서의 최소 주응력의 위치를 결정함으로써, 주어진 문제에 대한 최적해를 제시하였다. 최소 주응력의 결정된 위치에 대한 검증 예를, 내부에 빗물을 저장하기위한 통행보도의 탄성 기초상의 2 차원 블록 부재에 대하여 제시하였다. 전단력의 합력에 대한 최소값은 ${\times}1$이 58.58 mm(전체 스팬의 30%, 200 mm)일 때, 최소 변형은 ${\times}2=80mm$(전체 스팬의 70%, 200 mm)에 있다. 수정 된 모델에서, 이동하는 경계 조건(보도 보행 하중)이 ${\times}1$(= 0 mm)에 있을 때, 168 mm (스팬의 84%, 200 mm)에서 최소 주응력의 위치가 발견되었으며, 스프링으로 모델링 된 기초의 응답에 대하여 모델링하였다. 결과적으로, 중립 축(${\times}2=167mm$)에서의 빗물저장을 위한 보도블럭의 "0"변형 위치가 3 차원 FEM 분석 검증을 통하여 결정되었다.
