• 제목/요약/키워드: Push-Out 실험

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합성보에 적용된 앵글 전단연결재의 Push-out 실험 (Push-out Test on Welded Angle Shear Connectors used in Composite Beams)

  • 김영주;배재훈;안태상;장동운
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.155-167
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    • 2014
  • 강-콘크리트 합성보는 오랫동안 건물시공에 사용되어져 왔다. 합성보의 필수요소는 강재단면과 콘크리트 슬래브 사이의 전단접합이며, 주로 기계적 전단연결재가 사용되며 다양한 형상의 장치가 사용되어져 왔다. 본 연구는 앵글 전단연결재를 가진 push-out 실험체의 실험결과를 조사한 것이다. 앵글 전단연결재의 전단성능을 검토하기 위해서 모두 22개의 push-out 실험체를 설계하였으며, 앵글의 높이, 용접길이 및 앵글의 간격 등의 실험변수를 바탕으로 그 영향을 검토하였다. 실험결과를 바탕으로 앵글 전단연결재의 전단강도를 예측할 수 있는 설계식을 제안하였다.

합성보 전단연결부의 구조거동에 대한 비교 분석 (Analysis of a Load Carrying Behavior of Shear Connection at the Interface of the Steel-Concrete Composite Beam)

  • 신현섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권6호통권79호
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    • pp.737-747
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    • 2005
  • 강재 보와 콘크리트 슬래브로 구성되어 지는 합성보에서 두 부재는 일반적으로 전단연결재에 의해 서로 합성되어져 일체적인 구조거동을 하게 된다. 현재까지 전단연결재로서는 스터드(stud)가 널리 사용되어지고 있다. 합성보의 구조적 거동은 사용된 부재의 재료적 특성 외에도 스터드에 의한 전단합성작용에 의해 많은 영향을 받게 된다. 합성보 전단연결부에서의 전단합성거동은 합성보에서가 아닌 단순화된 Push-Out 시험체(Push-Out Test Specimen)에 의해 실험적으로 결정되고 있다. 최근의 연구결과에 따르면, Push-Out 실험에서 얻은 전단 스터드의 합성거동과 실제 합성보에서의 전단합성거동에는 분명한 차이점이 존재하며, 특히 부분합성된 합성보에서는 그 차이가 매우 크다는 것이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 표준 Push-Out 시험체 및 합성보의 구조거동 해석을 위해, Push-Out 실험으로부터 결정되는 스터드에 대한 하중-상대변위 곡선의 도입이 필요 없는 3차원 유한요소모델을 개발하였다. 해석결과의 비교 분석으로부터 합성보 전단연결부에서의 합성거동을 평가할 수 있었고, 이를 Push-Out 실험결과와 비교하여 보았으며 전단합성거동의 차이점에 대한 구체적 원인을 찾을 수 있었다.

경량콘크리트를 사용한 합성 철선트러스 데크의 푸쉬 아웃 성능 실험 (Push-out Performance Test of Composite Steel Truss Deck using Light Weight Concrete)

  • 최병정;문효진;한홍수;한권규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.15-26
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 실험을 통하여 복합 데크슬라브 시스템에 사용되는 쉬어 커넥터의 전단 성능을 연구하는 것이다. 경량콘크리트와 선조립 철선트러스를 사용하여 복합 데크슬라브를 가진 6개의 실험체를 제작하여, Push-out test를 실시하였다. 실험체는 철선트러스와 아연강판의 설치유무로 구분하여 DP, NDP, Solid의 세 가지 그룹으로 분류하였다. 전단 성능 실험을 통하여 실험체의 파괴양상, 거동, 하중-변위 관계를 분석하고, 실험값과 기존의 기준식을 비교하였고, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, DP 및 NDP 계열의 파괴는 스터드 파괴이며, Solid계열의 파괴는 콘크리트 파괴였다. 둘째, 전단내력을 확인한 결과 NDP계열이 가장 우수한 내력을 갖는 것으로 나타났다. 셋째, 각 실험체의 스터드는 유사한 전단거동을 하였고, 스터드와 콘크리트는 항복시점까지 일체 거동을 하였다. 넷째, 다른 두 개의 기준식과 비교했을 때 ACI318-05의 기준식이 가장 근접한 스터드 전단력을 예측할 수 있는 것으로 확인되었다.

초고성능 콘크리트 바닥판 교량의 전단연결부에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the shear connection for UHPC Deck Bridge)

  • 유동민;황훈희;김성태;박성용
    • Composites Research
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    • 제24권5호
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    • pp.29-33
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    • 2011
  • 교량 바닥판에서 고성능 재료의 적용은 고가임에도 불구하고 바닥판 중량 감소와 경제성 향상을 위한 대안으로 대표될 수 있다. 초고성능콘크리트 재료를 활용한 교량에서 기존의 헤드형 스터드가 바닥판과 강재 거더사이의 전단력을 충분히 전달할 수 있는지 그 적용성을 검증할 필요가 있다. 이 논문에서는 UHPC 교량 바닥판과 강재 거더의 합성거동을 분석하기 위해 2면 전단실험을 수행하였다. 정적 재하 실험 결과 헤드형 스터드의 실험체별 극한강도는 직경에 비례였으며, 일반 콘크리트, 교량 바닥판에 비해 전단강도가 향상되는 것으로 나타났다.

프리캐스트 바닥판 교량 전단연결부의 전단강성 (Shear Stiffness of Shear connections in Full-Depth Precast Concrete Deck Bridge)

  • 심창수;정철헌;김철영;장승필
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권4호통권37호
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    • pp.749-758
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    • 1998
  • 현장타설 콘크리트 바닥판 교량의 전단연결부의 강성 평가를 분석하고 프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량의 전단연결부의 강성을 평가하기 위한 실험을 통해 전단강성을 구하였다. 전단연결부 채움재료의 강도특성에 대한 변수연구와 국부적인 응력분포를 파악하기 위하여 push-out 실험부재에 대한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 해석을 통해 구한 하중-슬립관계를 실험에서 구한 것과 비교하여 타당성을 검증하고 프리캐스트 바닥판 교량 전단연결부의 초기 강성에 대한 평가식을 제안하였다. 선형해석을 수행하여 전단연결재 지름과 모르터의 강도에 따른 손상의 양상과 전단연결재와 무수축모르터에 각각 파괴기준을 적용하여 파괴하중을 예측하고 실험값과 비교하였다.

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프리캐스트 바닥판 합성형 교량에서의 베딩층의 두께를 고려한 전단연결재의 피로강도 (Fatigue strength of stud shear connector considering bedding layer thickness in precast deck composite bridges)

  • 류형근;심창수;정철헌;장승필
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.113-120
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    • 2002
  • 프리캐스트 바닥판 합성형 교량의 전단연결부는 전단포켓과 베딩층이 존재하여 현장타설 강합성 교량과는 다른 구조적 특징을 갖고 있다. 따라서 프리캐스트 바닥판의 전단연결재 설계의 기초를 수립하기 위해서는 실험을 통한 연구가 수행되어야 한다. 프리캐스트 바닥판 합성형 교량의 전단연결재의 피로수명을 평가하기 위하여 베딩층의 두께를 변수로 한 전단연결재의 push-out 피로 시험을 수행하였다. push-out 피로 시험의 수행 결과, 전단연결재의 파괴모드를 확인하였고, 이를 통해 프리캐스트 바닥판 합성형 교량의 전단연결재의 피로수명 곡선식을 유도하였다.

부가적 부식 과정이 단일 접착 과정 레진 시멘트의 접착 강도에 미치는 영향 (EFFECT OF THE ADDITIONAL ETCHING PROCEDURE ON PUSH-OUT BOND STRENGTH OF ONE-STEP RESIN CEMENT)

  • 강순일;박정길;허복;김현철
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권5호
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    • pp.443-451
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    • 2008
  • 이 연구의 목적은 단일 접착 과정의 레진 시멘트인 Maxcem을 제조사의 지시대로 사용하는 것과 부가적인 산 부식과정을 추가하여 접착을 시도함에 있어 그 임상적 접착 강도를 알아보고자 하는 것이었다. 치아 우식에 이환되지 않은 120개의 상하악 구치를 사용하여 간접 수복물 제작을 위한 와동을 형성하고 금인레이와 간접복합레진(Synfony) 수복물을 제작하였다. 실험군은 수복물의 종류마다 사용한 시멘트의 종류와 방식에 따라 세 군으로 분류하였다. 최종적으로 102개의 와동 시편에 수복물의 접착을 위해 Maxcem을 사용한 군, 인산으로 부가적인 산부식 후에 Maxcem을 사용한 군, 그리고 대조군으로 다단계 전-산부식 (total-etching) 시멘트인 Variolink II 를 사용하여 접착한 실험군으로 각 군 당 17개씩으로 분류하였다. 자체 제작한 만능시험기로 push-out 접착 강도를 측정하고 와동 접착 표면적으로 나누어 단위 면적당 결합력으로 산출하였다. SPSS 12.0K 프로그램을 사용하여 one-way ANOVA와 95% 신뢰도의 Scheffe's Test로 각 실험군의 접착력를 비교하였다. 이 실험의 조건하에서는 Maxcem을 사용할 때, 간접수복물의 종류에 관계없이, 제조사의 지시 외에 부가적인 산부식 과정은 접착 강도를 감소시키는 역효과를 유발하였으며 더욱 강한 접착력을 필요로 하는 경우는 다단계 접착제를 사용하여 산부식 과정과 접착제 적용, 시멘트 도포 등을 분리하여 사용하는 것이 바람직하다.

강합성 거더용 철근콘크리트 전단연결체의 전단강도 평가 (Estimation of Shear Strength of RC Shear Connection for the Steel-Concrete Composite Girder)

  • 신현섭;유영준;정연주;엄인수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.229-239
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    • 2010
  • 최근 건설재료의 효율적 활용과 단면구조의 최적화로써 기존 강합성 거더의 구조성능과 시공성을 향상시키고자 새로운 형상의 강합성 거더 및 거더와 바닥판의 전단합성을 위한 RC 전단연결체가 고안된 바 있다. 본 연구에서는 RC 전단연결체의 구조거동 및 전단강도를 평가하였다. 이를 위해 전단철근비를 변수로 하여 Push-out 실험을 실시하였고, 다양한 설계변수에 대한 유한요소해석을 수행하여 그 결과를 분석하였다. 실험 및 유한요소해석 결과에 의하면 RC 전단연결체의 전단강도를 기존 규준식으로 산정할 경우 매우 안전측으로 평가된다. 본 연구에서는 RC 전단연결체의 전단강도를 적절히 산정하기 위해 회귀분석적 방법으로 전단강도 평가식을 제안하였다.

스터드커넥터의 내화성능에 관한 연구 (Study on Fire Performance of Stud Connectors)

  • 김성배;한상훈;최승관
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.59-66
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    • 2009
  • 본 연구는 합성구조에 사용되는 스터드커넥터의 화재시 성능에 대한 연구이다. 스터드커넥터는 전단연결재로 가장 폭넓게 사용되고 있으며, 콘크리트와 강재를 일체화시켜 합성 성능을 확보한다. 스터드커넥터에 대한 상세 내화성능은 아직 명확한 자료가 없으며, 향후 성능설계에서 무피복 합성보 등에 대한 설계 자료로 요구 된다. 본 실험의 스터드커넥터 성능시험은 푸시 아웃 실험을 변형하여 특수 전기로와 결합 ISO 표준온도곡선을 기본으로 거동 성능실험을 수행하였으며, 화재 조건의 파괴 형상을 기반으로 성능 분석 방법을 제안하였다.

초간편 강합성 바닥판 신형식 전단연결재의 전단내력 평가 (An Evaluation on the Shear Strength of New Type Shear Connectors for a Simple Steel-Concrete Composite Deck)

  • 윤기용;김상섭;한득천
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.519-528
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    • 2008
  • 초간편 강합성 바닥판은 H형강을 거더로 활용하면서 교량가설시 H형강의 횡-비틀림 좌굴을 방지하고 공기를 단축시키기 위하여 개발하였다. 또한 초간편 강합성 바닥판과 H형강 거더의 합성거동을 확보하기 위하여 사용되는 전단연결재를 초간편 강합성 바닥판의 강판과 H형강 거더의 연결방식에 따라 연결볼트를 길게 뽑아 스터드를 대체하여 전단연결재로 사용하는 방식과 유공I형강을 전단연결재로 활용하는 방식으로 개발하였다. 본 연구에서는 이렇게 개발한 신형식 전단연결재에 대한 전단내력 평가를 위하여 Push-Out 실험을 실시하고, 기존 전단연결재의 전단내력 평가식과 비교 분석하였다. Push-Out 실험을 통하여 연결볼트는 스터드와 같은 거동을 하는 것으로 확인하였으며, 도로교 설계기준의 전단내력 평가식은 지름이 큰 연결볼트의 전단내력을 과대평가하는 것으로 나타났다. 용접량의 변화에 따른 유공I형강의 Push-Out 실험에서는 용접량이 적은 경우에는 용접부의 전단내력이 지배하였으나, 용접량이 일정정도 이상인 경우에는 일정한 전단내력을 발휘하는 것으로 나타났다.