• 제목/요약/키워드: bridge-building structure

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구조물 노후도를 반영한 외부긴장 보강 효과에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Strengthening Effect of External Prestressing Method Considering Deterioration)

  • 김상현;정우태;강재윤;박희범;박종섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.1-6
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    • 2021
  • 콘크리트 구조물은 재료의 열화나 초과된 하중 및 환경적 요인에 의해 점차 노후화 되며 그 성능이 감소하여 구조물의 사용성 및 안전성에 영향을 미치게 된다. 노후 교량의 보강 공법 중 외부긴장 공법이 널리 사용 중이지만, 노후도에 따른 보강 효과 및 영향 규명은 미흡한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 구조물의 노후도를 콘크리트 압축강도 및 인장철근량의 감소로 가정하고 노후도에 따른 외부긴장 공법의 보강 효과를 확인하기 위해 무보강 및 외부긴장 공법을 적용한 실험체의 4점 재하실험을 수행하여 보강 여부에 따른 거동을 분석하고 보강 효과를 확인하였다. 실험 결과 정착구의 조기 탈락에 따른 극한 상태의 보강량을 확인하기 어려웠으며, 이에 따라 외부긴장 보강 공법의 적용 시 앵커 볼트에 관한 규정 준수가 필요하다. 외부긴장 보강 여부에 따라 균열하중 및 항복하중이 증가하였으나, 균열 이전에는 보강 전, 후의 강성이 유사하여 보강 효과를 확인하긴 어려웠다.

3차원 지형자료와 토목 BIM의 사례적용 연구 (Case Study of Civil-BIM & 3D Geographical Information)

  • 박재선;편무욱;조준호;이건호
    • 한국측량학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.569-576
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    • 2011
  • 최근 3차원 공간정보 수요의 증가로 인해 고정밀의 3차원 공간정보 구축이 활성화되고 있다. 이렇게 구축되고 있는 3차원 공간정보를 활용하여 건설 토목분야에서는 타 분야와의 융합을 통해 그 생산성을 높이기 위해 다양한 연구가 진행 중이다. 이러한 추세로 건설 및 토목분야에서의 BIM(Building Information Modeling) 기술이 빠르게 적용되고 있다. 특히, 계획-설계-시공-유지보수와 같은 생애주기를 지닌 건설 토목 분야에서는 각 단계별 특징에 맞도록 BIM 활용 방법 및 방안 등이 제시되고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 경험적, 통계적 데이터베이스와 2차원 정보를 바탕으로 시행된 토목공사 프로세스에서 벗어나 3차원 공간정보와 BIM 기술을 연계하여 합리적이고 최적화 가능한 프로젝트를 시뮬레이션 하기 위함에 있다. 이를 위하여 항공사진과 항공라이다를 이용하여 연구지역에 대한 3차원 지형데이터를 구축하였으며, 구축된 지형데이터와 교량 구조물 설계자료와의 통합 BIM 모델을 구축하여 실험지역에 적용함으로써 그 활용성을 사례를 통해 분석하였다.

벽면에 부착된 사각 실린더 주변 유동에 대한 난류모델 비교연구 (The Comparison of Various Turbulence Models of the Flow around a Wall Mounted Square Cylinder)

  • 배준영;송지수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.419-428
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    • 2020
  • 본 논문에서는 건물, 교량 및 해양구조물에 많이 적용되는 기본적인 형상인 벽면에 부착되어 있는 사각실린더 주변의 유동에 대해, 3개의 난류모델(v2-f 모델, k-ω 모델, k-ε 모델)을 적용하여 URANS 수치해석을 각각 수행하고, 그 결과를 비교하였다. 이 유동은 물체의 모서리에서 발생하는 칼만 와(karman vortex) 때문에 본질적으로 강한 비정상성을 가지고 있으며, 물체의 후류 영역에서도 매우 복잡한 유동구조를 가지고 있다고 알려져 있다. 3개의 난류모델이 적용된 수치해석으로부터 예측되는 평균 유동장과 지배적인 유동의 주파수를 Wang et al.(2004; 2006)의 실험결과와 비교하였다. 비교 결과, v2-f 모델이 적용된 URANS 결과가 실험결과와 가장 유사한 결과를 보여주었고, k-ω 모델도 우수한 결과를 보인 반면, k-ε 모델은 본 대상 유동에 적용하기에 부족함을 확인하였다. 따라서 강한 박리가 존재하는 유동의 해석 시에는 v2-f 모델은 좋은 선택이다. 그리고 유동의 박리 제어를 위한 연구에 활용될 것으로 기대된다.

3D레이저스캐닝을 이용한 옥트리기반 구조물 형상정보 가시화 (Visualization of Structural Shape Information based on Octree using Terrestrial Laser Scanning)

  • 차기춘;이동환;박승희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.8-16
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    • 2016
  • 본 논문은 대형구조물의 형상관리를 위해 3D 레이저 스캐닝을 이용하여 옥트리기반 구조물 형상정보 가시화를 진행하였다. 이를 위해 3D스캔데이터를 옥트리 데이터 구조로 변환할 수 있는 프로세스를 정립하고, 메쉬기법과 래스터/백터변환 처리를 통해 점(point) 데이터가 2차원 면 형태를 거처 3D객체로 생성되는 프로세스를 진행하였다. 생성된 3D객체는 옥트리 데이터 구조로 전달할 수 있는 형식인 Binary file type로 변환하는 작업이 진행되었고, 변환된 Binary file을 옥트리 최상의 노드인 Root노드로 전달하였다. Root 노드를 시작으로 옥트리 내부에서의 세부분할 작업 후 내부노드 데이터 저장과 비어있는 영역제거를 통해 옥트리기반 구조물 형상정보모델을 구축하였다. 본 연구가 수행된 Test-bed는 성균관대학교 내에 위치한 강교량 구조물로, 구축된 옥트리기반 형상정보는 스캔데이터를 89.3% 압축하였으며 독일의 사무용빌딩, 대학캠퍼스와 미국 소재 단과대학건물 스캔데이터와의 비교를 통하여 옥트리 데이터 압축률을 확인하였다. 본 연구를 통해 대형구조물 및 복층터널의 내부형상정보관리를 위한 형상정보 가시화의 기반을 마련하였으며, 형상정보 가시화를 통해 구조물 모니터링 및 유지관리 효율을 높일 수 있을 것이라 기대한다.

인천지역의 콘크리트 폐기물을 재생골재로 활용한 재생콘크리트의 강도특성 (Strength Characteristics of Recycled Concrete by Recycled Aggregate in Incheon Area Waste Concrete)

  • 장재영;진정훈;조규태;남영국;전찬기
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.197-208
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    • 2003
  • 본 연구는 최근 들어 인천지역에서 발생하는 폐콘크리트 폐기물을 새로운 재생시스템에 의해서 생산된 재생골재를 사용하여 재생콘크리트로 활용가능성을 평가하기 위하여 천연골재에 재생골재를 혼합한 5개의 재생콘크리트 조합으로 나누어 재생콘크리트의 강도특성을 비교해 보았다. 기본적으로 재생골재 각 조합의 물성시험을 통해 골재의 물성치를 확인한 후 이를 바탕으로 콘크리트의 배합설계를 하였다. 모든 조합은 상대비교를 위해 단위골재량 값만을 변화시키고 여타 조건들은 동일하게 하였다. 또한 동결융해 시험 및 플라이애쉬, 고성능 감수제를 첨가한 시험을 통해 내구성과 작업성 문제에 대해서 고찰해 보았다. 재생골재의 물리적 특성 시험결과 재생굵은골재와 재생잔골재 모든 조합에서 비중은 KS의 1종 재생골재 기준을, 흡수율은 2종 재생골재 기준을 만족함을 알 수 있었고, 특히 재생골재 대체율 50%까지는 자연골재와 거의 유사한 물성값을 나타내었다. 또한 동결융해 시험결과 동결전과 동결후의 재생콘크리트 강도 감소율은 일반콘크리트보다 최대 7%까지 낮음을 확인 할 수 있었다. 기존의 폐콘크리트는 단순히 대지조성재, 기초 매립재, 노반재, 아스팔트 혼합물로 이용하는 것이 대부분이었으나 본 시험을 통해 도출된 결과 재생콘크리트는 교량하부공, 옹벽, 터널 라이닝공 등에 사용이 가능할 것으로 판단되고 심한 건조수축의 영향을 받지 않는 구조물 등에도 충분히 사용이 가능하리라 판단된다.

프리캐스트 콘크리트 제품의 공장 인증 제도에 관한 연구 (A Study on Plant Certification Program for Precast Concrete Products)

  • 김형도;이상섭;박금성;배규웅
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.131-138
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    • 2014
  • 1994년 성수대교 붕괴사고 이후 강구조물의 품질 관리를 위해 철강구조물제작공장 인증제도가 건설기술관리법에 도입되어 법정임의 인증제도로 운영되고 있다. 그러나 콘크리트 부재의 공장 생산 방식인 PC (Precast Concrete)에 대해 국가적인 품질인증 체계는 마련되어 있지 않다. 이에 건축 구조용 PC를 대상으로 적절한 품질인증제도 도입을 위해 북미, 유럽, 일본 등의 PC 품질인증제도를 조사하였다. 미에서 PC 공장인증제도를 운영하고 있는 곳은 PCI, NPCA, CPCI 등이 있다. 유럽에서 PC 제품을 판매하기 위해서는 CPR 305/2011을 따르도록 법으로 정해져 PC 제품을 포함한 모든 건설 제품은 2013년 7월부터 CE 마크를 의무적으로 부착해야 한다. 일본의 경우 토목용 PC 제품은 제품인증인 JIS 마크 인증을 받도록 되어 있고 건축 구조용 PC를 생산하는 공장은 일본 프리패브협회의 심사를 받고 있다. 이런 조사 결과에 근거하여 국내 인증 체계에 부합될 수 있도록 건축 구조용 PC 제품의 인증제도의 도입 방향을 이 논문에 제시하였다.

창녕 문암정(聞巖亭)의 조영 및 경관특성에 관한 연구 (A Study on the Construction and Landscape Characteristics of Munam Pavilion in Changnyeong(聞巖亭))

  • 이원호;김동현;김재웅;안계복
    • 한국전통조경학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.27-41
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    • 2014
  • 본 연구는 창녕 문암정(聞巖亭)의 역사문화적 가치 및 원형을 구명하기 위하여 문집, 기문 등의 문헌분석과, Arc-GIS를 바탕으로 조영실제 및 입지와 공간구성, 경관특성을 조사한 결과, 다음과 같은 결과를 도출하였다. 첫째, 문암정의 조영자는 문암 신초(辛礎, 1549~1618)로 자연에 귀의하고자하는 조영자의 자연관을 알 수 있었으며, 문암정의 조영시기는 벼슬에서 물러나 문암정을 조성하고 소영하였다는 내용이 나타나는 1608~1618년도라는 것을 추측할 수 있다. 둘째, 문암정은 주변 산지에 위요되어 있고, 급경사지에 형성된 성곽과 같은 고립지형 정상부에 문암정을 조성하였다. 문암정은 별서로서 그 지역의 명승으로 인식되어졌음을 알 수 있다. 그러나 문암정 주변의 마을진입로의 교량과 계성천의 석축, 보, 주변 농경지의 시설 및 주택 등으로 인하여 과거의 조망경관이 훼손된 상태이다. 셋째, 문암정은 문암정이 위치한 중심공간과 문암정 동 서측에 위치한 진입공간, 영정각을 중심으로 하는 배향공간으로 구분되는데, 이 중 문암정의 원형은 문암정과 문암바위로 구성된 단순한 구조로, 현재의 진입동선과는 달리 조성 당시에는 직접적인 진입이 가능할 것으로 보인다. 넷째, 문암정의 공간구성요소는 배롱나무 수림, 점경물로서의 각자바위, 그리고 정자 건조물로 구분되어진다. 문암정 일원의 식생은 경내와 경외로 나뉘어, 경내는 매우 제한적인 식재가 이루어졌으며, 경외는 전면의 배롱나무 수림과 후면의 송림으로 구성되어 있는데 이 중, 대규모의 배롱나무 군락은 조영자와 결부된 희귀한 역사기록 종 자원으로의 자연유산에 해당한다. 각자바위는 문암정 건조물과 인접하여 공간의 영역성을 표현하고 있으며, 조영자와 관련된 경물로 작용하고 있고, 한 가문의 공적을 기리기 위한 기록행위의 하나로 문암정 전면의 각자바위군(群)은 일정한 방향성과 규범을 가지고 시기별로 조성된 보기 드문 사례이다. 다섯째, '문암팔경'은 방위에 따라 방위와 관계없는 경관요소가 4개소, 방위에 따른 경관요소가 4개소로 나타났다. 방위와 관계없는 경관요소로는 창녕 사리 배롱나무 수림, 문암정 후면 송림, 옥천계곡, 관룡사 대흥사이다. 방위와 관계한 요소 중 절대방위에 해당하는 요소로는 대흥사, 화왕산, 계성천, 영취산으로 판단되며, 상대방위로는 관룡사, 영취산, 옥천계곡, 공지기고개로 판단된다. 이 중 현존하는 대상은 창녕 사리 배롱나무 수림과 문암정 후면 송림, 계성천 옥천계곡 등이 있으며, 이외의 경관요소는 명확한 장소와 대상의 추정이 불가능한 일반적 팔경요소로 구성되어 있어 현재 확인이 어려운 상태이다. 문암정은 문암 신초가 말년에 난세를 피하여 자연에 은거하기 위해 조성된 정자로, 정자와 관련된 문암집과 문암충의록 등 조영관련 기록이 남아 있으며, 독특한 형태를 나타내는 정자의 입지와 각자바위를 통한 기록문화, 대규모의 배롱나무 노거수 군락, 팔경의 경영을 통한 문화경관적 요소가 남아있는 곳으로 판단된다.

조선후기 강원감영의 후원조영(造營)과 신선세계 (The Back Garden Structure and the Symbolism of Immortal World of Gangwon Provincial Office in Late Joseon Dynasty)

  • 이상균
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제49권3호
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    • pp.12-31
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    • 2016
  • 사적 제439호인 강원감영은 1395년 원주에 처음 설치된 이래 1895년 23부제의 실시로 폐지되기까지 500년 동안 존속하였다. 강원감영은 관찰사의 겸목제(兼牧制) 시행으로 17세기 이후 본격적 영건이 시작되어 폐지 직전까지 약 50동 670칸 규모로 존속되었다. 일제강점기와 한국전쟁을 겪는 과정에서 대부분의 전각이 훼철되어 2005년 시설 일부를 수리 복원하였고, 현재는 (구)원주우체국 철거 후 감영 후원(後園)에 해당되는 시설을 복원 중에 있다. 강원감영 후원은 일제강점기 일본군 원주수비대 운동장이 조성되면서 전부 없어졌다. 후원 조성을 위한 발굴조사 결과 연못 일부와 건물지가 확인되긴 했으나, 그 전모를 밝히기에는 유구의 교란과 훼손이 심하였다. 그러나 문헌과 그림 등을 통해 후원 전각들을 고찰해본 결과 연못 안에는 봉래각(蓬萊閣) 영주사(瀛洲?:관풍각) 채약오(採藥塢) 조오정(釣鰲亭) 홍교가 건립되어 있었음을 알 수 있었다. 그리고 연못 밖에는 환선정(喚仙亭)과 방장대(方丈臺)가 건립되어 있었다. 후원 전각의 조성경위와 명칭을 살펴보면 모두 신선과 관련되어 있다. 연못 안에는 전설의 신선세계인 삼신산(三神山)을 의미하는 삼도(三島)를 만들고, 그 위에 전각을 지었다. 봉래각을 시작으로 후원에 건립되는 전각들에 영주 방장이라는 이름을 붙이고, 나머지 전각들에도 선가(仙家)의 이름을 부여했다. 후원뿐 아니라 그 주변의 전각들에도 신선과 관련된 이름을 붙였다. '봉래산'인 금강산을 관할했던 강원감영 후원에 이와 걸맞는 신선세계를 조영하였던 것이다. 강원도관찰사들은 여가에 수시로 후원에 나가 신선이 되어 탈속하는 풍류를 즐겼고, '봉래주인', 즉 신선세계의 주인이라 자처하였다. 강원감영은 금강산이 소재해 있던 강원도의 특징이 잘 반영된 신선세계가 구현되어 있었다는 매우 독특한 역사적 의미를 내포하고 있는 것이다.