• 제목/요약/키워드: 피로실험

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국산철근의 피로특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Fatigue Characteristics of Domestic Reinforcing Bars)

  • 변근주;노병철;송하원
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.177-187
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    • 1997
  • 철근 콘크리트 구조부재는 철근과 콘크리트로 구성된 합성부재이므로, 철근콘크리트 구조부재의 피로강도는 철근과 콘크리트 고유의 피로특성에 따라 변화하게 된다. 철근자체의 피로특성은 철근의 정적강도 특성과 상이함으로, 실험을 통하여 규명할 필요가 있다. 본 논문에서는 대표적인 국내 2개사에서 생산되는 철근에 대하여 직접인장 피로실험을 실시하여 이들의 피로특성을 규명하였으며, 철근콘크리트 휨부재 내부의 철근 피로특성과 철근만의 직접인장 피로특성의 비교 분석으로부터 직접인장 피로실험만으로 철근콘크리트 휨부재의 피로특성을 평가할 수 있음을 밝혔다. 또한 반복하중을 받는 철근콘크리트 부재의 피로점토를 위한 기준을 제시하였다.

실험방법에 따른 포장 콘크리트의 피로수명 (Fatigue Lives of Pavement Concrete According to Fatigue Test Methods)

  • 윤경구;김동호;홍창우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.11-20
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    • 2003
  • 교량, 도로, 공항 및 해양구조물 등은 반복하중을 받게 되는 대표적 토목구조물이다. 특히 공항이나 도로포장체는 휨에 의한 인장에 의해 파괴되기 때문에 사용재료의 특성에 기초한 피로수명의 고찰은 매우 중요하다. 따라서, 이 논문에서는 포장 콘크리트의 피로수명을 주요 실험변수에 따라 실험하고 실험방법에 따라 비교 분석하고자 하였다. 피로실험은 쪼갬인장 피로실험 ($\phi150mm{\times}75mm$)과 휨인장 피로실험 ($150mm{\times}150mm{\times}550mm$) 방법을 적용하여 하중재하 속도(1, 5, 10, 20Hz), 하중재하 형상(사각파, 정현파, 삼각파). 시험체의 습윤조건(건조상태 습윤상태) 및 양생기간(28일, 56일)을 주요 실험변수로 하여 수행하였다. 실험결과 하중재하 속도가 느릴수록 피로수명은 현저히 감소하는 것으로 나타났으며, 하중재하 속도가 빠를수록 피로수명은 증가하는 것으로 나타났다. 하중재하 형상에 따라서는 정현파를 기준하여 사각파에서는 피로수명의 급격한 감소를 나타냈으며 삼각파에서는 피로수명이 증가하는 것으로 나타났다 또한, 시험체의 습윤조건에 따라서는 건조상태에 비하여 습윤상태에서는 피로수명이 감소하였으며, 양생기간에 따라서는 재령 28일에서 56일로 증가함에 따라 피로수명이 증가함을 나타내었다.

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강바닥판 데크플레이트와 종리브 현장연결 스캘럽부의 피로강도 평가 (Evaluation of Fatigue Strength in Scallop at Field Bolted Joints of Longitudinal Rib and Deck Plate in Orthotropic Steel Decks)

  • 최동호;최항용
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.683-690
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    • 2002
  • 본 연구에서는 국내에 적용된 강바닥판의 데크플레이트와 종리브 현장 연결 스캘럽부의 구조상세를 검토하고 실험체를 제작하여 정적재하실험 및 피로실험을 실시하였다. 또한 FEM 해석을 통하여 스캘럽 길이, 스캘럽 곡률반경, 데크플레이트 두께 등과 같은 매개변수가 종리브 스캘럽부의 응력에 미치는 영향을 살펴보았으며, 이를 통하여 스캘럽부에 대한 S-N선도를 추정하였다. 피로실험을 수행한 결과, 낮은 응력수준에서는 스캘럽부에서 피로균열이 발생하였고, 높은 응력수준에서는 핸드홀 덮개판의 파괴 후에 종리브의 갑작스런 파괴가 일어났다. 피로실험결과를 JSSC 피로등급과 Shigley와 Juvinall이 제안한 방법에 의한 피로강도와 비교검토한 결과, 데크플레이트와 종리브 현장연결 스캘럽부는 규정된 피로등급를 만족하였다.

국산 PS 강봉의 고응력범위에서의 직접 인장피로 특성 (A Study on the Characteristics of Direct Tensile Fatigue of the Domestic PS Bar at High Stress Range)

  • 유성원;서정인
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.137-145
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    • 2003
  • 본 연구에서는 국산 PS 강봉의 직경, 반복최소응력 및 반복최대응력 등을 실험변수로 하여 직접 인장 피로실험을 수행하였다. 정적 인장실험 결과, 국산 PS 강봉의 응력 - 변형률 곡선과 극한강도 등을 얻었다. 또한, 피로실험에서의 특징적인 실험결과는 PS 강봉의 직경은 피로 수명에 중요한 인자가 아니며, 반복 최소응력의 크기는 국산 PS 강봉의 피로수명에 매우 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 피로실험결과를 통계 분석하여 PS 강봉의 응력 범위 및 반복 최소응력 등을 변수로 하는 피로강도 예측식을 제안하였다. 피로실험 중, 시편중앙에 설치한 Extensometer를 이용하여, 변형률의 변화를 측정하였으며, 측정된 변형률 변화현상에서 탄성계수의 변화현상을 구하였다. 변형률 증가현상은 3단계의 형태 즉, 초기에 급격한 증가 후 서서히 증가하며 파괴 직전에 급격하게 증가하는 형태로 나타났다. 탄성계수의 변화현상은 변형률 변화현상과 유사하게 감소하는 것으로 나타났으며 응력수준은 탄성계수 변화에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

피로하중에 대한 초간편 강합성 바닥판의 거동 분석 (About Fatigue Load Conduct Analysis of Simplified Composite Deck)

  • 이승열;윤기용;이규세;김상섭
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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    • pp.79.2-79.2
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    • 2010
  • 실제 교량 바닥판의 거동은 반복하중에 의한 피로누적 손상에 의해 발생되므로 성능분석을 위해서는 피로 실험결과를 통한 구조거동 분석이 이루어져야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 현재 개발 중인 초간편 강합성 바닥판의 피로성능을 파악하기 위해 일점 재하 방식으로 반복 하중을 재하 하였다. 실험체의 거동을 파악하기 위해 변위계를 설치하여 변위를 측정하였고 이 실험의 결과로 신형식 바닥판인 초간편 강합성 바닥판의 피로 파괴 양상을 알 수 있었으며 피로 곡선을 얻을 수 있었다. 하지만 바닥판의 파괴요인 중 외부 환경적 요인과 실제 차량 하중 이동을 모사한 윤하중 재하 시 피로 성능에 대한 연구가 추가로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

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트러스 철도교에서 피로손상이 발생한 절취된 세로보의 보강방법 (Repair of Fatigue Damage of Coped Stringers in Railway Truss Bridge)

  • 김기두;전준창;황윤국;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제8권4호통권29호
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    • pp.95-103
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    • 1996
  • 단순 전단연결 구조를 가진 강철도교의 세로보 단부의 절취부위에서 많은 피로균열이 발견되었으며, 이러한 부위의 피로균열은 피로손상의 전형적인 예이다. 피로균열을 가진 세로보 절취부위의 보강방법을 연구하기 위하여 가로보 및 세로보의 상부 플랜지에 인장판을 부착한 경우와 부착하지 않은 경우로 구분하여 피로실험을 수행하였다. 피로실험에 사용된 하중은 현장에서 측정된 실동응력을 기초하여 빈도해석을 통해 산정하였다. 피로실험 결과, 인장판으로 보강한 모멘트 저항 연결구조상세가 철도교에서 균열성장을 효과적으로 정지시킬 수 있는 것으로 판명되었으며, 피로손상을 가진 절취부위의 보강방법으로 제시될 수 있을 것으로 사료된다.

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GFRP Bar 및 GSP로 보수된 철근 콘크리트 보의 피로강도 연구 (A Study on the Fatigue Strength of the Reinforced Concrete Beams Repaired with Glass Fiber Reinforced Polymer(GFRP) Bar and Glass Fiber Steel Plate(GSP))

  • 김재영;김충호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.191-195
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    • 2009
  • 손상된 철근콘크리트 보를 모의하기 위해 사전균열을 발생시킨 후, GFRP Bar와 GSP 매입공법으로 보수하여 피로실험을 수행하였다. 피로실험 결과, 실험보는 피로하중 초기 싸이클에서 대부분의 잔류처짐과 균열이 발생하고 싸이클 수에 따른 이들의 증가율은 미미하였다. 보수보의 정적강도는 보수하지 않은 보에 비해 크게 증가하였지만, 피로강도는 감소하였다. S-N 곡선에서, GFRP Bar 보수보의 피로강도는 정적강도의 58%, GSP 보수보의 피로강도는 52%였다.

장시간 주행에 따른 피로도 평가방법에 관한 연구 (An Assessment Method of Fatigue in a Long-term Driving)

  • 김선웅;박세진;성홍모
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.785-791
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    • 2002
  • 본 연구에서는 자동차의 안락성에 큰 영향을 미치는 운전자세와 운전에 따른 피로도를 평가하는 방법에 대해 다루고자 한다. 이러한 피로도를 평가하기 위해서 EMG, ECG와 같은 생리신호를 이용한 정량적인 평가방법과 졸림감 주관적 피로도 등과 같은 정성적인 평가방법을 동시에 수행하였다. 본 실험은 실제 차량에서 동일탄 구간을(호남고속도로 대전-정읍)을 왕복 주행하면서 수행되었으며, 실험에 참여한 인원은 콩 6명이었다. 실험 결과 운전시간이 증가함에 따라 근육의 피로가 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 동시에 졸림감 또한 증가하였다. 운전 자세에 따른 피로도의 평가 결과 졸림감이 중요한 요인으로 나났는데, 이는 안락한 운전자세 뿐만 아니라 안전한 운전을 위해서도 아주 중요한 요인이라 생각된다. 본 연구는 실제 차량을 통탄 피로도의 편가를 하는데 있어서 피로를 평가하는 방법에 대탄 가이드로써 그 역할이 중분하리라 생각이 되며. 무엇보다도 실제 차량에서 실험한 결과 샘플수가적기 때문에 객관적인 결과라고 말하기엔 어렵겠지만, 운전 자세에 따라서 유의한 자이를 보였다.

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콘크리트의 피로강도 및 피로신뢰성해석에 관한 이론 및 실험연구 (A Theoretical and Experimental Investigation on the Fatigue Strength and Fatigue Reliability Analysis of Concrete)

  • 오병환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.113-119
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    • 1985
  • 본(本) 논문(論文)에서는 휨하중을 받는 콘크리트의 피로특성 및 피로신뢰성이 연구(硏究)되었다. 콘크리트보에 대한 피로실험이 수행되었으며, 피로하중은 4 점하중 상태로 작용되었다. 본(本) 실험결과(實驗結果)로부터 S-N 관계가 얻어졌으며, 콘크리트의 휨피로 강도를 예측하기 위한 공식(公式)이 도출되었다. 또한 본(本) 논문(論文)에서는 콘크리트의 휨피로에 대한 확률론적 해석방법이 제안되었다. 본(本) 연구결과(硏究結果) 콘크리트의 피로거동을 서술하는 데는 Weibull 분포가 적절한 것으로 나타났다.

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직조구조차이와 적층각의 변화에 따른 섬유강화복합재료의 압축특성 (Compressive Characteristics of Composites According to the Micro-structure and Stacking angle)

  • 유성환;박석원;장승환
    • Composites Research
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    • 제22권1호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • 본 논문에서는 편향각을 갖는 직물 복합재료 시편을 제작하여 정적 압축실험과 피로실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 직물구조의 차이에 따른 압축거동을 평가하기 위해 동일한 섬유와 기지로 구성된 일방향 복합재료와 평직 복합재료의 적층순서를 동일하게 조절한 시편을 준비하였다. 정적 압축실험을 통해 편향각을 갖는 시편의 강성과 강도를 측정하였고, 측정된 강도를 바탕으로 압축강도 예측식을 제안하였다. 피로실험을 통해 복합재료의 직물 구조의 차이에 의한 피로수명의 변화를 관찰하였으며, 편향각의 변화와 하중조건에 따른 피로수명의 차이를 비교하였다.