• 제목/요약/키워드: 구조물 안전진단

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협착교량의 구조해석 및 안전성 평가 (Structural Analysis and Safety Assessment for Constricted Bridges)

  • 정재훈;김문옥;최현호;김장환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.33-38
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    • 2022
  • 지속적인 폭염이 발생함에 따라 협착으로 인한 포장 솟음이나 교량 신축이음 파손 사례가 다수 발견되고 있다. 특히 교량에서의 협착은 구조물의 안전성을 위협하거나 장기적인 내구성을 저하시킬 수 있는 중요한 문제이다. 본 논문에서는 교량에 협착이 발생할 경우에 대한 구조해석 방법을 제시하고, 대표형식 교량에 대한 협착상태 구조해석을 수행하여 그 거동 영향을 확인하였다. 대표교량은 상부구조의 경우 콘크리트교와 강교, 하부구조의 경우 직접기초와 말뚝기초로 구분하여 선정하였으며, 측방유동압, 알칼리 골재반응에 의한 포장팽창, 뒤채움재의 Creep로 인한 침하를 협착에 대한 추가적인 하중으로 고려하였다. 구조해석 결과를 실제 측정된 유간 데이터와 비교하여 구조해석 방법을 검증하였다. 또한 협착에 의한 거동 영향 분석을 수행하여 축력이 증가함에 따른 상부구조의 형식별 안전율 변화 경향을 확인하였다.

소규모 노후 건축물 안전관리 실태분석 및 효율화 방안 (Current Status Analyses and Efficient Strategies Subjected to Safety Management of Small-Scaled Old Buildings )

  • 이지언;김종찬;박성호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.58-70
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    • 2023
  • 본 연구는 소규모 노후 건축물을 대상으로 현행 법 제도적 한계와 문제점을 파악하고 관리대상, 관리조직, 예산 측면의 개선방안을 도출하고자 하였다. 이를 위해 관련 법령인 「건축물관리 조례」, 「건축 조례」에서 규정하는 안전점검 대상, 지역건축안전센터의 안전관리 업무 및 조직 구성, 건축안전특별회계의 재원 조성 등에 관한 사항을 조사하였다. 또한, 전국 지방자치단체를 대상으로 지역건축안전센터 및 건축안전특별회계의 설치 및 운영에 대한 현황을 분석하여 법적 규제에 기반하여 현 안전관리 실태를 진단하였다. 결과적으로 점검대상 측면에서 법적 안전점검 대상에 포함되지 않는 안전관리 사각지대 건축물이 존재한다는 문제점을 도출하였고, 관리 조직 및 예산 측면에서 지역건축안전센터의 운영을 위한 전문인력 확보의 어려움과 건축안전특별회계 운용을 위한 재원 부족으로 설치 및 운영에 대한 한계를 파악하였다. 해당 문제에 대한 개선 안으로 소규모 노후 건축물의 점검 대상 범위 확대에 따른 안전관리 사각지대 축소, 전문인력 보수 규정 개선 및 준전문 인력 양성, 재원 확보를 위한 이행강제금 최소 비율 규정 및 건축허가 수수료의 단계적 상향 조정 등을 제시하였으며 이를 바탕으로 소규모 노후 건축물 안전관리 효율성 제고에 기여하고자 하였다.

염해 손상을 받는 RC 교량 바닥판의 강도 신뢰성 지수와 철근 부식도 등급과의 관계 연구 (A Study on the Relation of Rebar Corrosion Rate and the Strength Reliability Index of RC Slab Decks having Chloride Contamination)

  • 차철준;박미연;조효남
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.121-128
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 염화물의 침투로 인한 RC 교량 바닥판의 신뢰성지수를 계산하고 철근부식으로 인한 교량 덱의 상태등급과 신뢰성지수와의 관계를 연구하는 것이다. 이런 목적을 위해 먼저 휨강도와 관련한 파괴확률을 열화(제설염에 의한 장기간의 구조물 손상 및 구조물 안전성 저하)와 관련하여 계산하였으며 구조물 면에 포함된 염화물의 농도, 피복두께 및 철근의 초기부식시간 그리고 염화물 확산으로 인한 철근의 균열시간 등을 MCS기법을 이용하여 찾아내었다.

부실 정밀점검 및 정밀안전진단의 문제점과 평가제도의 개선방향 (Problems of Insufficient Detailed Inspection and Precision Safety Diagnosis and the Improving Direction for the Evaluation System)

  • 하명호;박종섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.160-168
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    • 2011
  • 성수대교 삼풍백화점 붕괴사고 등을 계기로 유지관리 분야의 중요성이 대두되면서 1995년 시설물의안전관리에관한특별법이 제정되어 점검 진단이 실시되는 등 본격적인 유지관리체제가 시작됐다. 그러나 점검 진단의 역사가 일천한 관계로 점검 진단에 대한 기술수준이 낮았고 연구 성과 또한 미흡하여 부실 점검 진단에 대한 우려가 상존해 있었다. 이에 2002년 평가제도가 도입되면서 부실 점검 진단 비율이 지속적으로 낮아져 왔다. 그러나 최근 점검 진단 실시결과 평가실적에 따르면 향후 부실 점검 진단비율이 더 이상 낮아지기 힘든 경향을 보이고 있다. 이를 계기로 부실 점검 진단과 관련하여 관련기관의 설문조사와 메커니즘 측면에서 고찰하므로서, 부실 점검 진단이 초래되는 근원적인 문제점을 나열하였고, 이를 바탕으로 현행 평가제도의 개선방향을 제시 하고자 하였다.

보부재 불연속성과 수평비정형성을 고려한 건물의 풍하중과 지진하중에 의한 응답해석 (Structural Performance Assessment of Buildings Considering Beam Discontinuity and Horizontal Irregularity under Wind and Earthquake Loads)

  • 수딥타 차크라보르티;앰디 라지불 이스람;김두기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.10-19
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    • 2022
  • 구조물의 비정형성이 풍하중과 지진하중을 받는 구조물의 안전성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 층별 보부재의 불연속성과 O자형 수평비정형성의 관점에서 4가지 유형의 구조물을 선정하여 구조거동을 평가하였다. ACI 318-11 조건에 대해 풍하중 및 지진하중에 의한 구조물의 변위, 휨모멘트, 축력, 비틀림, 층간변위 응답을 검토하였다. 보부재 불연속성을 갖는 구조물의 상부에 갖는 건물이 가장 큰 복원력을 보였으며, O자형 수평비정형 건물은 전도에 대한 저항이 크므로 횡하중에 대해 안전하였다.

진공함침을 이용한 철근콘크리트 부재에서의 보강공법 개발 (Development of Strengthening Method Using the Vacuum Impregnation in RC Members)

  • 이성태;송영선
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • 철근콘크리트 구조물은 시간의 흐름과 환경의 변화에 의하여 노후화 및 부실화가 진행된다. 따라서 강도와 사용성이 저하되고, 결국에는 구조물 수명의 단축은 물론, 안전성도 줄어든다. 따라서 본 연구에서는 성능저하로 안전성이 떨어진 구조물의 내하력을 증진시키고, 기존 공법보다 내구성을 향상시켜서 구조물의 수명을 증가시키는 보강공법을 개발하고자 하였다. 이를 위해 보강재 양을 쉽게 조절할 수 있고 기존 콘크리트 구조물과 보강재를 일체화시킴으로서 하중재하 시에 보강재와 기존 콘크리트가 같이 거동할 수 있도록 진공함침을 이용하는 보강공법을 개발하였다. 휨 실험의 경우, 진공함침으로 2겹에 해당하는 보강, 섬유시트 2겹 보강, 진공함침으로 1겹 에 해당하는 보강, 섬유시트 1겹 보강, 무보강한 실험체의 순으로 최대강도를 보였다. 또한, 섬유보강재가 열악한 환경에 노출되었을 때의 내구성에 대한 확인결과, 모든 환경에 대한 잔류 인장강도가 90% 이상을 상회하였다. 이는 본 연구에 사용된 섬유보강재가 열악한 환경에 대해 저항성이 우수하기 때문으로 판단된다.

진동모드를 이용한 사장교의 손상 검색 (Damage Detection in Cable-Stayed Bridges Using Vibration Modes)

  • 공민식;가훈;손석호;임성순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.113-123
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    • 2006
  • 사장교가 장경간으로 시공됨에 따라 대형화 되고 지진하중, 풍하중 및 차량하중 등 동적 하중에 의해 유발되는 진동현상에 취약한 단점이 나타난다. 이러한 하중 등에 의해 발생된 구조 손상은 구조물의 진동모드 특성에 영향을 미치게 된다. 기존의 정밀안전진단 기술을 이용하여 사장교의 구조 손상을 검색하고 평가하는 것은 상당한 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라 전체적인 구조거동 특성의 변화를 발견하기 어려울 것이다. 따라서 본 연구는 사장교에 대하여 구조손상 전의 진동모드 특성치와 구조손상 후의 진동모드 특성치를 이용하여 구조거동 특성의 변화를 검토하고 구조손상 검색을 수행하였다.

철골 구조물의 안전성 모니터링을 위한 변형률 기반 하중 식별 (A Strain based Load Identification for the Safety Monitoring of the Steel Structure)

  • 오병관;이지훈;최세운;김유석;박효선
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.64-73
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    • 2014
  • 본 연구에서는 철골 골조 구조물의 안전성 모니터링을 위하여 계측한 변형률을 통해 구조물에 작용한 하중을 식별하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 시스템 식별 연구에서 구조물의 강성 등을 변수화한 것과는 다르게, 본 연구에서는 구조물에 작용한 하중과 이로 인해 구조물에 발생하는 변형률 간의 관계를 행렬로 정의하고, 이 행렬 및 작용한 하중을 변수화 한다. 계측한 변형률과 변수를 통해 추정한 변형률 사이의 차이를 오차함수로 설정하고 이를 최소화시키기 위해 최적화 알고리즘 중 하나인 유전자 알고리즘을 적용한다. 구해진 변수와 계측 변형률을 통해 작용한 하중을 식별하고 구조물의 하중 변화 시 미계측 지점의 응답을 추정한다. 본 연구에서 제안하는 하중 식별 알고리즘을 검증하기 위해 3차원 철골 골조 구조물의 정적 가력 실험을 수행하였고, 계측한 변형률을 통해 가해진 하중을 낮은 오차 수준으로 식별할 수 있었다. 또한, 하중 조건 변화 시, 계측한 변형률을 통해 모니터링 대상이 되는 미계측 지점의 변형률을 0.17~3.13%의 오차 범위로 추정하였다. 본 연구가 제안하는 식별법이 철골 구조물의 보다 현실적인 안전성 모니터링에 효과적으로 적용될 것으로 기대된다.

사용 중인 피니언 축의 미세 균열 측정 방법에 관한 연구

  • 장형록;최린;김용수
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2002년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.19-27
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    • 2002
  • 최근 경제구조가 고도화되고 생활수준이 향상됨에 따라 사회간접자본시설 및 각종 용도의 건축물에 대한 요구가 높으며, 특히 고층건물 건축시에 사용되는 리프트카의 수요 또한 증가되고 있다. 일반적으로 기계구조물은 사용기간동안 절대적 안전성을 확보하기 위하여 설계되고 있으나 실제 건설 현장에서 사용중인 피니언축에 균열이 발견되고 있으며 이로 인하여 피니언축 수리보수 기간동안의 공사중지로 공기지연 뿐만 아니라 리프트카 추락으로 인한 인명사고가 발생하는 등 그 위험성이 매우 높다. 이에 따라 각종 구조물, 설비 및 기기의 안전진단을 통한 유지보수가 중요시되고, 결함 검출의 정량화에 대한 연구, 기술 개발이 강력히 요구되고 있다.(중략)

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철근 콘크리트 구조 부재의 압축강도 추정 신뢰도 평가 (Reliability Evaluation of Compressive Strength of Reinforced Concrete Members)

  • 홍성욱;박찬우;이용택;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.132-140
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    • 2019
  • 본 연구는 철근콘크리트 단층 구조물의 구조 부재 위치에 대한 비파괴검사법을 이용한 추정 신뢰도를 알아보기 위해 기둥, 벽체, 보 및 슬래브로 구성된 실험체를 제작하고, 기존 추정식과 비교 과정에서 정확한 분석을 위해 오차율 비교와 모평균 구간 추정을 사용하여 통계적 접근을 통한 신뢰성을 분석하고자 한다. 그 결과, 초음파속도법을 이용하여 압축강도를 추정한 결과와 코어시험 결과를 비교한 전체 평균 오차율은 18.8%, 반발경도법을 이용하여 압축강도를 추정한 결과와 코어시험 결과를 비교한 전체 평균 오차율은 20.1%가 도출되어 현장 적용성을 확인하였다. 그리고 부재별 신뢰성 부분에서 초음파속도법과 반발경도법을 이용하여 신속하고 효율적인 구조물 안전진단을 하기 위해서 각각 벽체 부재와 보 부재를 중심으로 압축강도 추정 시 신뢰도 높은 결과를 도출되는 것을 확인하였다.