• 제목/요약/키워드: 콘크리트구조물

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철근콘크리트 구조물의 합리적인 신뢰성해석연구 (Realistic Reliability Analysis of Reinforced Concrete Structures)

  • 오병환;고재군;백신원;이형준;한승환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.121-133
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    • 1993
  • 본 논문에서는 철근콘크리트 구조물의 합리적인 해석 및 설계를 위하여 진보된 신뢰성해석기법을 정립하기 위한 연구를 수행하였다. 철근콘크리트 구조물은 그 특성상 콘크리트와 철근 등 사용재료의 변동성이 크고, 작용하는 하중도 불확실성을 내포하고 있어 이들 변수의 분산성을 합리적으로 고찰하여야 구조물의 합리적인 안전도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트와 철근 등 사용재료와 부재 단연치수의 확률특성을 분석하였고, 이로부터 부재 저항능력의 확률특성을 산정하는 방법을 제시하였다. 또한, 압축과 휨을 함께 받는 부재와 확대기초의 한계상태함수식을 유도하였고, 이를 바탕으로 불변2차모멘트법을 이용한 신뢰성해석을 수행하였다. 본 논문은 앞으로 철근콘크리트 구조물의 합리적인 안전도 확보를 위한 신뢰성해석에 유용한 토대를 제시하고 있다.

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전도공법에 의한 축소모형 철근콘크리트 구조물의 붕괴거동 (Collapse Behavior of Small-Scaled RC Structures Using Felling Method)

  • 박훈;이희광;유지완;송정언;김승곤
    • 터널과지하공간
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    • 제17권5호
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    • pp.381-388
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    • 2007
  • 발파해체 되는 철근콘크리트 구조물은 교대하중에 의해 정형구조에서 비정형구조로 변환되며 붕괴거동은 비선형적인 대변위 거동을 한다. 철근콘크리트 구조물의 붕괴거동에 대한 많은 수치 모델링 연구가 수행되었지만, 비선형적인 대변위 거동을 해석하기에는 아직 부족한 수준이다. 본 연구에서는 실제 철근콘크리트 구조물을 1/5로 축소한 축소모형 구조물을 제작하였다. 전도공법으로 1층, 3층, 5층 축소모형 구조물을 발파하여 상부 자중에 의한 구조물의 붕괴 가능성을 고찰하였으며, 구조물의 붕괴거동을 X 방향(수평방향)의 변위, Z 방향(수직방향)의 변위, 상대 변위각으로 분석하였다. 실험결과 자중에 의한 구조물의 붕괴를 유도하기 위한 상부 자중의 크기를 확인할 수 있었다. 또한 구조물의 붕괴에 따른 X 방향의 변위와 Z방향의 변위는 발파 후 67 ms, 300 ms부터 서서히 증가하였고, 교대하중에 의해 3층 구조물의 초기 붕괴 속도가 5층 구조물보다 크게 발생하는 것을 확인하였다.

철근콘크리트구조의 경제적인 내진 신뢰성 (Cost-effective Reliability of RC structure in Korea under earthquake)

  • 박순규
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.137-148
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    • 1997
  • 지진이 발생하는 환경에서 철근콘크리트구조의 신뢰성을 수명주기비용에 근거하여 체계적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 구조물의 기능성과 경제적인 효용성을 나타내기 위하여 각각 손상확률과 평균수명 주기비용의 개념을 사용하였다. 생애주기 동안 발생할 수 있는 지진에 의하여 구조물이 입게 될 손상을 보상하기 위하여 소요되는 평균손상비용을 평균수명주기비용의 주요 항목으로 고려하여 분석하였다. 구조물의 다양한 손상상태에서 손상비용을 나타내기 위해 요구되는 비용함수는 Park-Ang 손상지수의 중앙값을 독립변수로 하는 함수로 가정하였다. 지진에 의한 구조물의 손상해석은 UCI에서 개발된 SMART-DRAIN의 시뮬레이션기법을 사용하여 그 불확실성을 고려하였다. 제시된 방법을 현행 규준에 의하여 설계된 7층 사무실 건물에 적용하여 그 가능성을 살펴보았다.

콘크리트 배합설계를 고려한 구조물의 전과정 CO2평가 모델 (A Model for Lifecycle CO2 Assessment of Building Structures Considering the Mixture Proportions of Concrete)

  • 양근혁;서은아
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.201-210
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    • 2014
  • 이 연구는 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 평가를 위한 단계적 모델을 제시하였다. 고려된 시스템 경계는 원료채취에서부터 재활용까지로서, 구성재료, 운송, 레미콘 공장에서의 계량 및 배합, 구조물의 사용 및 해체, 폐콘크리트의 파쇄 및 재활용까지를 포함한다. 구조물의 운영(40년) 및 재활용(20년) 단계에서 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 탄산화 깊이를 예측하기 위해 제시된 모델로부터 산정하였다. 제시된 $CO_2$ 평가모델에 기반하여 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$양을 직접적으로 평가할 수 있는 성능평가표를 구체화하였다. 제시된 성능평가표를 이용한 사례분석 결과 보통포틀랜드 시멘트(OPC)가 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 미치는 기여비율은 약 85%이었다. 탄산화에 의한 $CO_2$ 포집양은 콘크리트 구조물의 전과정 $CO_2$ 양에 약 15~18%로 평가되었는데, 이는 OPC 생산으로부터 배출된 양의 약 19~22%에 해당된다. 결국, 제시된 $CO_2$ 성능평가표는 콘크리트 구조물의 각 단계에서 $CO_2$ 배출 또는 포집을 쉽게 결정할 수 있는 가이드라인으로서 설계 또는 시공 시 효율적으로 이용될 수 있다.

화재피해를 입은 콘크리트구조물의 수열온도 추정을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Supposed Heating Temperature of Deteriorated Concrete Structure by fire Accident)

  • 권영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.51-56
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    • 2004
  • 철근콘크리트구조물에 화재가 발생하게 되면 콘크리트내의 시멘트 수화물과 골재의 상반된 거동으로 조직이 연화되며 열응력 등으로 균열이 발생하여 부분적 혹은 전체구조시스템에 심각한 영향을 끼칠 수 있는 손상이 발생하여, 철근 콘크리트 구조물의 내구성을 현저히 저하시키게 된다. 콘크리트의 화재피해 상황은 콘크리트에 사용된 혼화재료 및 골재 등 사용재료의 영향을 받게 되며 설계기준 강도에 따라 그 피해 상황 역시 다르게 나타나기 때문에 화재피해를 입은 콘크리트 구조물의 열화 진단은 화재에 의한 열화 메커니즘을 바탕으로 이루어져야 하며, 이를 위해서는 고온에 노출된 콘크리트의 공학적 특성에 관한 기초자료가 반드시 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 설계기준 강도 및 사용재료에 따라 콘크리트를 제조 하여 고온환경에 노출시켜 폭열상태, 초음파속도, 압축강도 등을 측정하여 화재로 열화된 콘크리트 구조물의 재사용 여부 및 피해 등급 결정을 위한 정밀 진단과 보수ㆍ보강공법의 선정을 위한 기초 자료로 제시하고자 한다.

철근 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 전문가시스템 개발 (Development of Expert System for Maintenance of Reinforced Concrete Structures)

  • 심종성;배인환
    • 콘크리트학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.89-96
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    • 1991
  • 콘크리트 구조물에 발생하는 열화로 인한 진단과 보수, 보강에 이르는 유지관리 기술은 아직 체계화되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 구조물의 유지관리 기술과 관련된 국내, 외 자료 및 그 분야 전문가의 지식과 경험을 수집하여, 이를 바탕으로 전문가적인 판단이나 추론기능을 수행할 수 있는 철근콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 전문가시스템을 개발하였다. 개발된 전문가시스템을 이용하여 얻은 결과는 보수사례와 비교해 봄으로써 신뢰성을 검증하였는데, 그 결과는 비교적 만족스러웠다.

수축ㆍ온도 철근에 의한 벽체형 철근 콘크리트 구조물의 균열 제어 (Crack Control of Wall type Structures by Shrinkage and Temperature Reinforcement)

  • 김영진;김상철
    • 콘크리트학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.52-60
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    • 2002
  • 지하철 구조물과 같은 매스 콘크리트 구조물을 시공할 때 온도 측정을 하는 경우는 많으나 이는 내외부 온도차를 적정한 수준으로 유지하여 균열 발생을 제어하기 위한 수단일 뿐 균열폭을 일정한도 내로 제어할 수 있는 조치는 아니다. 매스 콘크리트 구조물에서 균열폭을 제한 값 이하로 하기 위해서는 적절한 양의 철근을 배치하여야 한다. 또한 시공 이음 등을 작은 간격으로 설치하는 것은 구속도를 완화시키고 온도응력이나 균열폭을 저감시켜 균열 제어상 매우 효과적인 수단이 될 수 있다. 그러나 시공 이음, 균열 유발 줄눈 등의 이음간 간격을 좁히면 내하력 수밀성, 내구성 등에 악영향을 미칠 가능성이 높고, 타설 회수가 많아져 동일한 공정이 반복 투입되므로 시공 속도의 저하 및 공사비 상승 등의 단점이 나타날 수 있다.(중략)

섬유혼입 내화 고강도 콘크리트의 열전달 모델 (Heat Transfer Modeling of Fiber-embedded Fire-Resistant High Strength Concrete)

  • 신영섭;한동석;염광수;전현규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.133-140
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    • 2011
  • 대형 구조물에 주로 사용되는 고강도 콘크리트는 화재 시 폭렬이 발생하여 구조물의 심각한 손상을 초래한다. 최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상을 감소시켜 구조물의 내화성능을 확보하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 섬유를 혼입한 고강도 콘크리트에 대한 내화해석 모델을 제시하였다. 섬유의 거동 및 고온에서의 콘크리트 내부의 물리적인 현상을 고려하여 수정한 고강도 콘크리트의 재료모델을 섬유혼입 고강도 콘크리트의 재료모델로 선택하였다. 수정된 재료모델을 이용하여 얻은 섬유혼입 고강도 콘크리트의 내화해석 결과를 실험결과와 비교하였고, 섬유혼입 고강도 콘크리트 재료모델을 제안하였다.

콘크리트 부유식 구조물 함체의 건전성 평가 (Integrity Estimation for Concrete Pontoon of Floating Structure)

  • 박수용;김민진;서영교
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.527-533
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    • 2013
  • 본 논문은 구조물의 동적특성인 모드형상과 고유진동수를 이용한 손상탐지와 유효 물성치 추정을 통하여 콘크리트 축소모형과 실제 콘크리트 부유식 구조물 함체의 건전성을 평가하였다. 손상탐지의 경우 콘크리트 축소모형에 대한 동적실험을 수행하여 모드형상을 추출한 후 손상탐지기법에 적용하여 실용성을 증명하였다. 또한 실제 콘크리트 부유식 구조물 함체의 모드형상 및 고유진동수를 실험을 통하여 구한 후 구조계추정기법을 이용하여 콘크리트의 유효 물성치를 추정하였다. 손상탐지기법을 이용하여 축소모형의 손상부재를 정확히 찾아내었으며, 구조계추정기법을 이용하여 실제 콘크리트 부유식 함체의 현재 유효 물성치를 추정하였다.

화재와 철근콘크리트 구조부재의 구조거동 (Behavior of RC Structures under Fire)

  • 홍성걸
    • 콘크리트학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.24-29
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    • 2002
  • 산업화에 따른 인구 집중현상의 결과 도심지의 밀집형 고층주거형 구조물에 발생할 수 있는 화재는 인명과 경제적인 손실을 가져올 수 있으므로 이에 대한 체계적인 방재 시스템을 요구한다. 구조공학적인 측면에서 내화 특성은 화재에 대한 최후의 방어선으로서 구조적인 안정성을 유지하여야 한다. 화재로 인한 구조부재의 파괴는 구조체의 강성 및 강도저하가 주요 원인으로 근처 다른 구조부재의 파괴로 발전하면서 종국적으로 전체 구조물이 붕괴할 수도 있다.(중략)