• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.309-312
• /
• 2008

본 연구는 강선 부식이 PSC보 휨강도에 미치는 영향을 알아보기 위해 실내실험을 수행하였다. 긴장력을 달리하여 길이 4m인 PSC보부재 5개를 제작하였으며, 그 중 2개의 부재는 덕트 내부에 있는 PS강재를 노출시킨 상태에서 부식촉진장치를 이용해 인위적으로 PS강재를 부식시켰다. 실험부재의 파괴시까지 정적하중을 재하하면서 철근과 콘크리트의 변형률, 중앙부의 처짐량 변화를 측정하였으며 또한 음향센서를 콘크리트 표면에 부착하여 PS강선의 파단횟수 및 파단시기 등을 계측하였다. 실험 결과, PS강재가 부식된 부재는 PS강재의 단면 감소를 고려해 계산한 휨강도 이론값보다 작은 실험값이 나왔다. 또한 휨 파괴 이전에 PS강재가 조기에 파단되는 현상이 관찰되었으며, 결과적으로 휨강도가 급격히 감소됨을 확인할 수 있었다. 부식된 PS강재를 포함하고 있는 PSC보의 휨강도 평가시 일방향 육안관찰에 의한 PS강재의 단면적을 산정하는 것은 매우 어려운 일이며, 연성거동을 위한 유효 PS강재의 단면적을 판단하는 것은 매우 복잡한 일이라 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.369-374
• /
• 2015

본 논문에서는 PSC 거더의 Prestress를 관리하기 위하여 EM 센서를 활용한 PSC 텐던 긴장력 손실 관리 기법을 소개한다. PSC 거더는 콘크리트 거더에 Prestress를 도입함으로써 기존 콘크리트 거더보다 높은 성능을 가지며 보다 저비용의 거더 설계가 가능해 짐으로 현재 많은 교량에 사용되고 있는 거더이다. 그러나 PS 텐던의 긴장력 관리는 거더 성능 관리에 있어 매우 중요한 항목이나 현재는 시공시 설계 긴장력의 도입 여부만을 검증한 후 공용시에는 그 관리가 이루어지지 않는 실정이다. 이에 본 연구에서는 강자성 재료가 인장력에 따라 비투자율이 변화하는 특성을 이용하여 EM 센서를 이용해 PS 텐던의 투자율을 계측하여 PS 텐던의 긴장력을 계측하는 기법을 제안하였다. PSC 거더 내부에서 PS 텐던의 투자율을 계측하기 위하여 EM 센서 시작품을 제작하였으며 MTS 실험을 통해 PS 텐던으로 주로 사용되는 7연선 1가닥의 0, 40, 80, 120, 160, 200kN의 긴장력에 따른 투자율 변화를 계측하였다. 계측 결과 각 긴장력 단계마다 EM 센서를 통해 계측된 B-H Loop가 정량적으로 변화하는 것을 확인하였으며 계측된 투자율과 긴장력을 회귀분석한 결과 투자율과 긴장력은 선형 관계를 나타내었다. 이를 활용하여 EM 센서를 이용하여 PS 텐던의 긴장력 관리가 가능함을 검증하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제27권3호
• /
• pp.555-561
• /
• 2024

This paper derives material properties of steel bars that simulate the distribution of stress and strain of prestressed tendons used in Prestressed concrete(PSC) girders and presents an optimal material model. ABAQUS software was used to establish the 3D solid model of the PSC girder and strand wire rope for a PS(Prestressed) tendon. Then the model of steel wire rope was imported into the Isight interface plugin directly through the ABAQUS and the Data Matching. In ABAQUS, the contact pairs were established, the models were meshed, the constraints were applied to solve the finite element model and an axial tension of 0.5m/s was loaded to analyze the stress and deformation distributions in the normal working range of the PS strand wire rope. In Data Matching, classical experimental data is fitted to the optimal material properties through finite element analysis and multi-objective optimization. The results show that the steel bar with optimal material properties presents a similar linear area and stress distribution with the PS tendon.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제28권6호
• /
• pp.691-697
• /
• 2015

본 논문에서는 PSC 거더 내부 긴장재의 Prestress 변화를 계측하고, 그 손실을 관리하기 위하여 PSC 거더 내부에 매립이 가능한 매립형 EM 센서를 연구 및 제작하였다. 현재까지의 PSC 내부 긴장재의 긴장력 손실관리는 시공 시 설계 긴장력 도입 여부 검증에 머물러 있으며, 시공 후에는 관리가 제대로 이루어지고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 강자성체에 자기장이 작용하면 비투자율인 강자성체 고유의 특성이 변화한다는 탄성-자기 이론을 기초로, PSC 거더의 정착구와 쉬스관 외관의 특성을 반영하여 PSC 거더 내부에 매립이 가능한 매립형 EM 센서를 설계하여 제작하였다. 제작 후에는 그 성능을 검증하기 위하여 소형 PSC 거더 모형에 제작된 매립형 EM 센서를 설치한 후 콘크리트를 타설하였다. 양생이 종료된 후 7가닥의 PS 텐던을 삽입한 후 텐던에 200, 710, 1070, 1300kN의 긴장력을 도입하면서 매립형 EM센서를 통해 비투자율의 변화를 계측하였다. 계측 결과 도입한 긴장력이 커질수록 PS 텐던의 비투자율이 낮아지는 변화가 있음을 확인하였으며, 도입 긴장력에 따른 투자율이 도입 긴장력을 충분히 추정할 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제안한 매립형 EM 센서는 PSC 교량 내부로 매립이 가능함을 확인하였으며 매립형 EM 센서를 통한 비투자율 변화 계측을 통하여 PS 텐던의 긴장력 변화를 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.501-506
• /
• 2002

The unbonded prestressed concrete(PSC) members exhibit very different structural behavior from that of bonded PSC members because of having different tendon stress increment. Recently, AASHTO changed the provision of ultimate tendon stress with unbonded tendons, because some researches tried to improve the provision of ultimate tendon stress with unbonded tendons. The purpose of the present study is to compare various Codes with the ultimate failure stresses of prestressing(PS) steels for the unbonded PSC members. To this end, Some national Codes have been collected and analyzed. A series of major influencing variables have been included in the analysis. It was found that the span-depth ratio, neutral axis depth-effective depth ratio, concrete compressive strength, effective prestress, and prestressing steel ratio have great influence on the ultimate failure stress of PS steel in unbonded PSC members. The Comparison indicates that existing formulas including ACI and domestic Code's equations shows some unwarranties. The present study allows more realistic analysis and design of prestressed concrete structures with internal unbonded tendons.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권3호
• /
• pp.843-854
• /
• 2013

이 논문에는 PS강연선이 부식된 PSC보부재의 극한휨거동을 평가하기 위해 수행한 실험연구를 수록하였다. 프리스트레스 감소와 PS강연선의 단면적 감소가 PSC보의 휨강도에 미치는 영향을 평가하기 위해 5개의 PSC보부재를 이용하여 정적하중 재하실험을 수행하였다. 두 개의 PSC보부재는 드릴을 이용해 덕트 내부에 있는 PS강연선 표면을 노출시킨 후 부식촉진장치를 이용해 인위적으로 PS강선들을 부식시켰다. 실험부재의 파괴시까지 정적하중을 재하하면서 철근과 콘크리트의 변형률, 그리고 중앙부의 처짐량 변화를 측정하였으며 또한 음향센서를 콘크리트표면에 부착하여 부식된 PS강선의 파단을 모니터링하였다. 실험결과를 토대로 PS강선이 부식된 PSC보부재의 휨강도 평가방법을 분석하였다. 또한, 사용하중 작용시 후긴장된 PSC보부재 내부의 PS강연선의 부식 여부를 조기 예측할 수 있는 방법을 고찰하였다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제7권6호
• /
• pp.197-208
• /
• 1995

본 연구에서는 부착되지 않은 텐돈을 갖는 PS콘크리트 구조체에 대한 해석적 여구가 진행되었는데 해석결과는 기존의 실험결과들과 비교되었다. 기존의 실험 결과들로부터 하중변위 관계, 구조체의 파괴시 텐돈응력에 대한 설계식, 기존의 보통 철근량의 효과, 부재길이에 대한 부재두께의 효과, 하중의 종류에 따른 영향등을 해석적 연구와 병행하여 분석하였다. 총 12개의 실험결과가 분석되었는데, 그 중 6개는 2스팬 연속보이며, 나머지 6개는 3스팬 연속 슬래브였다. 해석 결과는 실험결과와 잘 일치함을 보여 주었으며, 구조체의 파괴시 텐돈의 응력은 기존의 보통 철근의 효과, 하중의 패턴, 텐돈의 형상 등에 따라 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
• /
• 제15권1호
• /
• pp.55-71
• /
• 2015

This paper presents a novel harmony search (HS)-based data-driven single input rule modules (SIRMs)-connected fuzzy inference system (FIS) for the prediction of stress in externally prestressed tendon. The proposed method attempts to extract causal relationship of a system from an input-output pairs of data even without knowing the complete physical knowledge of the system. The monotonicity property is then exploited as an additional qualitative information to obtain a meaningful SIRMs-connected FIS model. This method is then validated using results from test data of the literature. Several parameters, such as initial tendon depth to beam ratio; deviators spacing to the initial tendon depth ratio; and distance of a concentrated load from the nearest support to the effective beam span are considered. A computer simulation for estimating the stress increase in externally prestressed tendon, ${\Delta}f_{ps}$, is then reported. The contributions of this paper is two folds; (i) it contributes towards a new monotonicity-preserving data-driven FIS model in fuzzy modeling and (ii) it provides a novel solution for estimating the ${\Delta}f_{ps}$ even without a complete physical knowledge of unbonded tendons.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제31권2호
• /
• pp.115-120
• /
• 2018

본 논문에서는 PSC 거더의 긴장력을 계측하기 위한 EM 센싱 기법을 다양한 PS 텐던에 적용하기 위하여 PS 강종별 긴장력 변화에 따른 자기이력 모니터링 결과를 소개한다. PSC 교량의 성능평가에 있어 PS 텐던의 긴장력은 매우 중요한 인자이나 현재는 시공시 설계 긴장력의 도입 여부만을 검증하고 그 이후에는 긴장력 관리가 이루어지지 않는 실정이다. 이를 계측하기 위하여 EM 센서를 이용하여 긴장력을 계측하는 기법에 대한 연구가 이루어지고 있으나 PSC 거더에 사용되는 모든 PS 텐던에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 PSC 교량에 주로 사용되는 B, C, D종 PS 텐던에 대해 EM 센싱 기법을 적용하기 위하여 각 강종별 긴장력에 따른 자기 이력 변화를 모니터링하였다. 이를 위해 B종 12.7mm, C종 15.2mm, D종 15.2mm PS 텐던 시편에 50, 100, 150, 180kN의 긴장력을 도입하고 각 긴장력 단계마다 자기 이력 곡선을 EM 센서를 통하여 계측하였다. 계측 결과 각 긴장력 단계마다 그 투자율이 정량적으로 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 특히 B, C 종의 경우 단면적이 달라 선형회귀분석식의 상수는 상이하지만 유사한 기울기를 가지고 변화하고 D종의 경우 다른 강종과 다른 기울기를 가지고 변화하는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.735-744
• /
• 2007

본 연구는 CFRP 긴장재를 이용하여 외부 프리스트레싱으로 보강된 프리스트레스트 콘크리트 보에 관한 문헌 연구와 프리스트레싱 CFRP의 극한응력 예측식의 개발, 극한응력에 영향을 미치는 변수들에 대한 실험 등이다. 새로운 통합 예측식 개발을 위하여 비부착 프리스트레싱 CFRP의 극한응력에 대한 ACI 시방서 설계식을 확장하고 분석하였다. 본 논문에서는 외부 CFRP 긴장재의 극한응력에 대한 새로운 합리적 예측식을 제안하고 있는데, 프리스트레싱 긴장재와 중립축의 깊이비의 함수로서 표현하여 내부 PS 강재의 영향을 고려하고 있다. 실험 연구에서는 프리스트레싱 CFRP의 극한응력에 가장 큰 영향을 미치는 실험 변수를 가지고 외부 프리스트레싱으로 보강된 PSC 보를 제작하여 실험하였다. 실험 연구에서 채택한 영향인자들은 내부 PS 강재비, 외부 PS 긴장재비, 지간과 PS 강재 깊이비 등이다. 실험 결과는 분석되어 외부 프리스트레싱 CFRP의 극한응력에 대한 제안된 예측식의 합리성과 적용성을 확인하였다.