• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.104-112
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• 2015

본 논문에서는 비접촉 표면파 측정을 이용하여 콘크리트 슬래브에 발생한 표면균열의 깊이를 측정하기 위한 비파괴 검사법을 연구하였다. 이를 위하여 표면파 측정, 해석 및 균열 깊이 평가의 과정을 포함한 새로운 측정모델을 제안하였다. 먼저, 3차원 유한요소해석 모델을 이용하여 표면파의 에너지와 콘크리트 균열의 깊이의 상관관계를 표현하는 표면파 전달함수를 구하였다. 제안된 측정모델은 실험을 통하여 증명하였다. 한 쌍의 비접촉 센서를 이용하여 깊이 0~100mm의 10개의 표면균열을 포함한 콘크리트 슬래브 ($1500{\times}1500{\times}180mm^3$)을 통과하여 전달되는 표면파를 측정하였다. 측정모델은 콘크리트 균열 깊이에 대하여 약 최대 10%의 오차를 보이며 실제 깊이를 예측하는 것으로 나타났다. 비접촉 표면파 측정을 통하여 얻은 결과는 기존의 TOFD에 바탕을 둔 초음파법에서 얻은 결과보다 향상된 정확도를 보이는 것으로 나타났다. 특히 비접촉 센서의 특성상 매우 향상된 측정 속도 및 측정값의 일관성을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 모델의 실제구조물에 적용성에 관한 토의를 포함하고 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.99-106
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• 2014

합리적인 온도 설계하중을 연구하기 위하여, 실제 크기의 콘크리트 슬래브가 없는 강상형 거더 교량 시험체를 제작하였다. 높이에 따라 부착된 18개의 온도 게이지에서 5개월 동안 온도 데이터를 측정하였다. 강상형 거더 교량 시험체의 상단과 하단 사이의 온도 차가 계산되고, 온도 구배 모형이 확률 방법으로 제안되었다. 본 연구에서 제시된 모형은 유로 코드에 의해 제안 된 모델과 비교했을 때 약 97%의 상관관계를 보인다. 따라서, 본 연구의 결과로 제안 된 온도 구배 모델은 온도 설계 하중 계산시 기초 자료로 활용 될 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.413-423
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• 2007

기존의 층고절감형 합성보 시스템은 철골보의 웨브면에 바닥판을 삽입하여 시공하기 때문에 상대적으로 기존 합성보 형식과 비교하여 층고를 대폭적으로 줄일 수 있지만, 적용되는 철골보 춤이 제한되기 때문에 적용 가능한 스팬이 한정되어 있어 여러 가지 다양한 건축구조의 수요에 능동적으로 대처하기가 어려운 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 층고절감형 합성보의 단점을 해결하기 위하여 합성보의 춤을 자유로이 조절할 수 있는 층고절감형 매입형 합성보를 개발하였다. 본 연구는 콘크리트에 매입된 강팡성형 철골보를 가지는 불완전 합성보의 휨거동에 관한 것이다. 총 5개의 실대형 실험체를 전단연결재 및 보강근의 사용유무, 슬래브 형식을 주요변수로 하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 별도의 전단연결재를 설치하지 않은 실험체는 자체가 가지고 있는 기계적 화학적 부착응력으로 인해 $0.20{\sim}0.76N/mm^2$의 부착응력을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.602-608
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• 2019

본 연구에서는 강박스거더교 바닥판의 아스팔트 두께에 따른 단면 상하 온도차를 산정하고, 이에 따른 설계기준의 자료를 제공하고자 하였다. 아스팔트 두께 0mm, 50mm, 100m, 150mm의 4개 강박스거더 모형시험체를 제작하였다. 각 모형에 17~23개의 온도 센서를 상부 콘크리트와 강박스거더에 부착하였다. 이 센서 중 Euro code와 온도차를 비교 할 수 있는 6개의 온도 게이지를 선정하였다. 각 모형의 기준 대기온도에서 최대 온도와 최저 온도를 계산하고, 이를 바탕으로 온도차(경사)를 산정하여, 4개 각 모형에서 온도차 모델을 제시하였다. 0mm ~ 100mm 온도차 모델은 슬래브 최상단에서 Euro code의 온도차와 비교할 때 -0.9~-1.5도 더 낮은 온도차를 보였다. 전체적으로 측정된 온도차는 Euro code와 비교하여 5.45%~8.33%정도의 오차가 있음을 확인하였다. 산정된 온도와 평균온도의 차를 표준오차의 배수로 산정한 표준오차 계수는 최상단과 최하 단에서 평균 2.50 ~ 2.51배의 값으로 일정한 범위에서 산정되었다. 제시된 온도차 모델은 국내 교량 온도설계 온도차 기준 산정 시 기본 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.67-74
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• 2021

본 논문에서는 노후화된 PSC I형 교량을 대상으로 철근부식에 대한 구조적 안전성을 평가하였다. 대상 PSC I형 교량은 실제 구조물을 참고하여 철근을 배근하고 해석 시 콘크리트의 파괴와 철근의 항복을 고려하였다. 한국시설안전공단 정밀안전진단의 교량 평가 기준을 참고하여 철근노출면적률과 철근부식률로 구분하여 총 32가지의 철근부식 시나리오를 구성하였다. 철근노출은 교량의 바닥판 하부 인장철근이 콘크리트 피복 탈락에 의해 노출된 것으로 가정하였다. 각 시나리오별 해석 결과, PSC I형 교량의 안전율과 내하율은 철근노출면적률과 철근부식률이 증가함에 따라 감소하였다. 철근부식률이 50% 이상일 경우는 모든 철근노출면적률에 대해서 안전성등급을 세밀하게 분석할 필요가 있었으며, 철근부식률 57%이상인 경우는 철근노출면적률에 관계없이 모두 E등급으로 산정되었다. 철근노출면적률 2%에 대해서 상관도 분석을 실시한 결과,철근부식률이 약 55.8% 까지는 A등급, 56.9% 까지는 C등급, 58.5% 까지는 D등급, 58.5% 이상인 경우 E등급으로 평가되었다. 본 연구를 통해 노후화된 교량에 대한 철근부식의 정량적인 구조적 안전성 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.707-716
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• 2011

It has been applied using cranes or insertion methods to install heavy structures to strengthen existing railway bridges. These methods are uneconomical because of two reasons. The first one is it is required to construct approach roads for heavy equipment and/or working yard. The second one is the electric lines shall be cutoff during construction. Both require additional construction cost and duration. In this study, new transport equipment was developed which can be applied to heavy structures up to 100 ton. Using this method, the heavy structure can be loaded into the new transport equipment at working yard and transported to the working site. This method can be applied, but not limited to railway bridge or roadbed rehabilitation. It was found that the precious construction can be achieved to install heavy structure using this method. The experimental construction to make non-ballast girder bridge composite with new pc deck slab using this method was carried out for Jewon bridge. The example bridge is in extreme condition because it locates above national road #38 within extreme transition curve and has 10 ‰ slope and skew. The experimental construction results were satisfactory both for safety and construction precision.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제7권1호
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• pp.51-59
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• 2013

The use of light-gauge steel framing in low-rise commercial and industrial building construction has experienced a significant increase in recent years. In such construction, the wall framing is an assembly of cold-formed steel (CFS) studs held between top and bottom CFS tracks. Current construction methods utilize heavy hot-rolled steel sections, such as steel angles or hollow structural section tubes, to transfer the load from the end seats of the floor joist and/or from the load-bearing wall studs of the stories above to the supporting load-bearing wall below. The use of hot rolled steel elements results in significant increase in construction cost and time. Such heavy steel elements would be unnecessary if the concrete slab thickening on top of the CFS wall can be made to act compositely with the CFS track. Composite action can be achieved by attaching stand-off screws to the track and encapsulating the screw shank in the deck concrete. A series of experimental studies were performed on full-scale test specimens representing concrete/CFS flexural elements under gravity loads. The studies were designed to investigate the structural performance of concrete/CFS simple beams and concrete/CFS continuous headers. The results indicate that concrete/CFS composite flexural elements are feasible and their structural behavior can be modeled with reasonable accuracy.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권1호
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• pp.107-123
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• 2018

The conception and experimental assessment of a removable friction-based shear connector (FBSC) for precast steel-concrete composite bridges is presented. The FBSC uses pre-tensioned high-strength steel bolts that pass through countersunk holes drilled on the top flange of the steel beam. Pre-tensioning of the bolts provides the FBSC with significant frictional resistance that essentially prevents relative slip displacement of the concrete slab with respect to the steel beam under service loading. The countersunk holes are grouted to prevent sudden slip of the FBSC when friction resistance is exceeded. Moreover, the FBSC promotes accelerated bridge construction by fully exploiting prefabrication, does not raise issues relevant to precast construction tolerances, and allows rapid bridge disassembly to drastically reduce the time needed to replace any deteriorating structural component (e.g., the bridge deck). A series of 11 push-out tests highlight why the novel structural details of the FBSC result in superior shear load-slip displacement behavior compared to welded shear studs. The paper also quantifies the effects of bolt diameter and bolt preload and presents a design equation to predict the shear resistance of the FBSC.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권1호
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• pp.1-20
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• 2005

The expertise required in the judicious use of nonlinear finite element (FE) packages for design-assistance purposes is not widely available to the average engineer, whose sole aim may be to obtain an estimate for a single design parameter, such as the limit load capacity of a structure. Such a parameter may be required for the design of a proposed reinforced concrete (RC) floor slab or bridge deck with a given set of geometrical and material details. This paper outlines a procedure for developing design-assistance equations for carrying out such predictions for partially restrained RC slabs under uniformly distributed loading condition, based on a database of FE results previously generated from a large number of 'numerical model' slabs. The developed equations have been used for predicting the peak loads of a number of experimental RC slabs having varying degrees of edge restraints; with results showing a reasonable degree of accuracy and low level of scatter. The simplicity of the equations makes them attractive and their successful use in the field of application reported in this paper suggest that the outlined procedure may also be extended to other classes of concrete structures.

• KCI Concrete Journal
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• 제12권2호
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• pp.55-72
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• 2000

This paper proposes a mechanical model to describe the load-deformation responses of the reinforced concrete plate members under service load state. An Analytical method is introduced on the basis of the rotating crack model which considers equilibrium, compatibility conditions, load-strain relationship of cracked member, and constitutive law for materials. The tension stiffening effect in reinforced concrete structures is taken into account by the average tensile stress-strain relationship from the load-strain relationship for the cracked member and the constitutive law for material. The strain compatibility is used to find out the crack direction because the crack direction is an unknown variable in the equilibrium and compatibility conditions. The proposed theory is verified by the numerous experimental data such as the crack direction, moment-steel strain relationship, moment-crack width relationship. The present paper can provide some basis for the provision of the definition of serviceability for plate structures of which reinforcements are deviated from the principal stresses, because the present code defines the serviceability by the deflection, crack control, vibration and fatigue basically for the skeletal members. The proposed theory is applicable to predict the service load state behavior of a variety of reinforced concrete plate structures such as skew slab bridges, the deck of skew girder bridges.