• 제목/요약/키워드: surface reinforcement

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연약지반 표층처리공법 설계정수(지지력계수$N_c$, 인장력$T_i$) 산정방법에 관한 고찰 (A Study on Determining the Design Parameter ($N_c$, $T_i$) of the Surface Reinforcement Method for Soft Ground)

  • 함태규;서세관;조삼덕;양기석;유승경
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.750-758
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    • 2009
  • This study, as basic research which was intended to develope the surface reinforcement method using reinforcement material which is applicable to very soft ground in Korea, was aimed at proposing the design parameter for the surface ground improvement method. To that end, a wide width tensile test using geotextile, geogrid and steel bar (substitute for bamboo) and 25 kinds of the laboratory model tests with the end restraint conditions of the reinforcement that comprises the constrained and partially constrained (3 types) conditions were conducted. And the result indicated that the modulus of subgrade reaction or $N_c$ value (5.3) apparently overestimated the bearing capacity of very soft ground such as dredged ground. Moreover, as a result of model test by partially constraining the preload of 23.0kgf using geotextile, the effect of bearing capacity($q_1$) appeared to be the largest till the loading stress was $0.4tf/m^2$ due to cohesion, while it reached 75% of the maximum bearing force after $0.4tf/m^2$ due to increase in the effect of bearing capacity($q_2$) caused by the tensile force of the reinforcement. Such results tended to have appeared constantly or very similarly with each other, irrespective of the type of reinforcement (geogrid, steel bar) and constraint conditions.

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콘크리트내 표면매립보강된 FRP의 내화단열방법과 연단거리에 따른 온도변화 (Temperature Variation Corresponding to the Protection Method and Edge Distance in Near-Surface-Mounted FRP in Concrete with Fire Protection)

  • 임종욱;서수연
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권11호
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    • pp.137-146
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    • 2019
  • Recently, the Near-Surface-Mounting method using Fiber reinforced polymer (FRP) has been developed and applied to the reinforcement of many concrete structural members. However, as a part of the fire resistance design, there is a lack of research related to fire insulation for the areas reinforced with FRP. In case of NSM reinforcement, there is a difference in the transferred temperature from the external surface to the groove corresponding to the location of the groove where the FRP is embedded, and the effect of this should be reflected in the fireproof insulation design. Therefore, in this study, after forming grooves for surface embedding in concrete blocks, fireproof insulation reinforcement was performed using Calcium Silicate (CS) fireproof board and an experiment to evaluate the temperature transfer was performed. By observing the temperature at these groove positions, the reduction of temperature transfer according to fireproof insulation detail was studied. As a result, when the NSM-FRP is properly fire-insulated using the CS-based fireproof board, the epoxy inside the groove does not reach its glass transition temperature until the external temperature reaches $800^{\circ}C$.

토목섬유 보강 성토사면의 안정해석 II. - 소요 보강재 인장력 평가 - (A Stability Analysis of Geosynthetics Reinforced Soil Slopes II - Evaluation of Required Reinforcement Tensile Force -)

  • 김경모;김홍택;이은수;김영윤;안광국
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.107-116
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    • 2005
  • 토목섬유로 보강된 성토사면의 안정해석시, 소요 보강재의 인장력은 토압이론에 근거하여 하나 또는 두개의 직선으로 가정된 활동면에 대하여 평형을 유지하기 위하여 필요한 보강재 인장력의 합으로부터 얻을 수 있으며, 각 층별 보강재의 인장력은 삼각형분포 또는 직사각형 분포로 가정한다. 그러나, 실제 토목섬유로 보강된 사면에 대한 현장계측결과에 및 모형실험 결과에 의하면, 보강 성토사면에서 보강재 최대인장력은 사면의 최하단에서 발생하는 것이아니라 사면내의 어느 높이에서 발생한다. 보강토체의 가상파괴면은 일반적으로 각 층의 보강재에서 최대인장력이 발생하는 위치를 연결한 선이며, 이 때 보강재의 인장력은 가상파괴면상의 응력상태와 밀접한 관련이 있다. 따라서 본 연구에서는 사면안정해석으로부터 얻은 가상활동면상의 법선응력의 분포로부터 각 층별 보강재의 인장력을 평가 할 수 있는 방법을 제안하고, 토목섬유 보강 성토사면에 대한 현장계측 사례에 대한 해석을 통하여 그 적용성을 검토 하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 방법이 기존의 보강사면 설계법 보다 더 현장계측 데이터에 근접하는 각 층별 보강재 인장력을 제공해주는 것으로 나타났다.

기존선 성토사면 급구배화를 위한 열차 하중 하 대구경 봉상보강재의 최적 보강조건 (Optimum Reinforcement Conditions of Large Diameter Reinforcement for Steep Slope of Conventional Railway Embankment under Train Loading)

  • 곽창원;김대상
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권11호
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    • pp.43-50
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    • 2016
  • 철도하중을 지지하고 있는 성토사면을 연직으로 굴착할 경우 철도노반의 안정성 확보를 위하여 보강이 필요하다. 본 연구에서는 사면굴착 후 전면 벽체를 형성하고, 통상적으로 사용되고 있는 쏘일네일링 시스템보다 짧으면서도 대구경인 봉상보강재를 적용하여 보강재의 길이, 수평 간격, 직경 및 설치 각도를 기준으로 총 15개 Case로 구분하여 각각에 대하여 조건별 안정성을 3차원 수치해석을 이용하여 검토하였다. 수치해석시 보강재와 주변 그라우팅과의 접촉면을 고려하기 위하여 그라우트재의 점착력과 강성 및 주면장을 고려하였다. 굴착심도 3m인 경우, 그라우트 직경 변화에 따른 변위해석 결과 보강재 직경이 커질수록 변위가 감소하나 직경 0.3m일 경우와 0.4m일 경우의 변위 차이가 미소하므로 경제성을 고려한다면 직경 0.3m가 가장 적합한 것으로 검토되었다. 보강재 조건별로 굴착 시 지표면 침하량과 벽체의 수평변위 및 보강재의 응력 및 경제성을 수치해석적으로 검토한 결과, 보강재 길이 3m, 직경 0.3m, 수평간격 1.5m, 경사각도 10도로 보강재를 배치하는 것이 최적의 조건으로 검토되었다. 또한 보강노반의 잠재적인 파괴면은 보강재 끝단에서 약 60도의 경사면으로 나타났으며, 철도하중 재하 시 보강재가 지표침하 및 벽체 수평변위를 안정적으로 억제하고 있는 것으로 판단되었다.

탄소섬유 보강재로 보강한 RC 보의 보강효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Strengthening Effect of RC Beams Strengthened by CFRP)

  • 김재훈;박성무;강주원
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.71-77
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    • 2005
  • 보강방법으로 많이 사용되고 있는 CFRP Plate 접착 공법은 보강된 부재의 내력 증가에 아주 효과적이나 에폭시를 이용하여 표면 부착하는 특성상 충분한 성능을 발휘하지 못하고 보강 판의 탈락으로 파괴에 이르는 조기파괴(premature failure)의 파괴 특성을 보인다. 이러한 보강 실험체의 파괴 특성은 철근비, 콘크리트 강도, 보강재 종류, 보강길이, 접착제인 에폭시의 물성 등의 변수들에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 CFRP Plate로 휨 보강된 RC 보의 구조적 거동 및 보강재 조기 탈락에 대한 보완으로 보강 CFRP-Rod를 이용한 표면매립공법의 휨 성능효과를 보기 위하여 수행된 실험결과를 비교 고찰한다. CFRP Plate 외부부착 공법을 적용한 RC 보강보의 주요 변수로는 보강재 길이, 보강위치(보의 인장면 및 측면), 단부 보강철물 유무 등의 실험변수로, CFRP-Rod는 보강재 길이를 변수로 하여 실험을 수행하였다.

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표층안정재를 사용한 노후 농업용 저수지의 보강효과 분석에 관한 연구 (A Study on the Reinforcement Effect Analysis of Aging Agricultural Reservoir using Surface Stabilizer)

  • 김재홍;김유성;조대성
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.13-21
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    • 2020
  • 우리나라는 농업용수의 공급을 위해 소규모의 저수지가 건설되어 있으나 대부분이 준공년도로부터 50년 이상 경과된 것으로 조사되고 있어 노후화가 심각한 상황이다. 노후된 농업용 저수지의 경우, 누수 및 비탈면의 활동 등 심각한 결함이 발생하는 사례가 조사되고 있어 안전상 매우 취약한 문제가 있다. 이에 따라 국내에서는 그라우팅 공법을 활용하여 노후된 농업용 저수지의 보강이 이루어지고 있다. 그러나 그라우팅 공법의 주입재로 사용되는 시멘트는 생산과정에서 천연자원의 소비와 다량의 온실가스가 발생하고, 주입량, 배합비, 주입압력 등 다양한 요인에 의해 충분한 보강이 이루어지지 않는 문제가 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 재료 및 공법의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 도로와 철도 비탈면의 안정성 확보를 위해 사용되고 있는 표층안정재에 대해 실내시험을 수행하고, 시험결과와 프로그램 해석결과를 분석하여 표층안정재를 노후 농업용 저수지의 보강재료로 사용하는 경우 보강효과를 검토하였다. 실내시험 결과, 표층안정재의 혼합비가 증가함에 따라 점착력은 증가하였으나, 혼합비 9% 이상에서는 뚜렷한 증가가 나타나지 않아 점착력의 증가가 가능한 최대 혼합비는 9%인 것으로 분석되었다. 또한 프로그램 해석결과에서는 노후 농업용 저수지의 비탈면 1.0m를 보강하는 경우 안전율이 약 1.4배 증가하여 표층안정재를 사용한 노후 농업용 저수지의 보강은 충분히 가능한 것으로 나타났고, 보강방법으로는 비탈면과 비탈면 하부를 동시에 보강하는 것이 가장 적절한 것으로 나타났다.

표층처리지반에서의 반복하중재하시험을 통한 지지력 분석 (Bearing Capacity Analysis on Cyclic Loading of Soft Ground by Surface Reinforcement)

  • 곽노경;박민철;이송
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.5-17
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    • 2012
  • 초연약 지반의 개량을 위한 중장비의 안전한 주행성 확보를 위해 제일 우선적으로 검토되어야 하는 표층처리공법에 대한 연구는 아직 미진하며 표층처리공법 설계 시 건설기계의 반복적인 주행으로 인한 소성침하를 고려하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 표층처리공법에서 가장 많이 사용하고 있는 보강재인 지오텍스타일, 인장강도가 200kN/m와 100kN/m인 지오그리드와 대나무망으로 보강한 후 1.0m의 모래로 복토한 지반에서 현장 평판재하시험과 반복 평판재하시험을 실시하여 각 보강재별 지지력과 거동양상을 비교 평가하고자 한다. 평판재하시험 결과 대나무망을 사용하였을 경우 다른 보강재를 사용하였을 때보다 BCR값이 최대 1.5배 증가하였다.

Examination on Required Cover Depth to Prevent Reinforcement Corrosion Risk in Concrete

  • Yoon, In-Seok
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제11권5호
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    • pp.157-164
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    • 2012
  • In first experiment series, this paper is devoted for examining progress of reinforcement corrosion due to carbonation in concrete and to quantify uncarbonation depth to protect reinforcement from corroding. The tolerance of cover depth should be considered in order to prevent carbonation-induced corrosion. From the relationship between the weight loss of reinforcement and corrosion current density for a given time, therefore, the tolerance of cover depth to prevent carbonation-induced corrosion is computed. It is observed that corrosion occurs when the distance between carbonation front and reinforcement surface (uncarbonated depth) is smaller than 5 mm.As a secondary purpose of this study, it is investigated to examine the interaction between carbonation and chloride penetration and their effects on concrete. This was examined experimentally under various boundary conditions. For concrete under the double condition, the risk of deterioration due to carbonation was not severe. However, it was found that the carbonation of concrete could significantly accelerate chloride penetration. As a result, chloride penetration in combination with carbonation is a serious cause of deterioration of concrete.

Numerical investigation of geocell reinforced slopes behavior by considering geocell geometry effect

  • Ardakani, Alireza;Namaei, Ali
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권6호
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    • pp.589-597
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    • 2021
  • The present study evaluates geocell reinforced slope behavior. A three dimensional analysis is carried out to simulate soil and geocell elastoplastic behavior using the finite difference software FLAC3D. In order to investigate the geocell reinforcement effect, the geocell aperture size, thickness, geocell placement condition and soil compaction had been considered as variable parameters. Moreover, a comparison is evaluated between geocell reinforcing system and conventional planar reinforcement. The obtained results showed that the pocket size, thickness and soil compaction have considerable influence on the geocell reinforcement slope performance. Moreover, it was found that the critical sliding surface was bounded by the first geocell reinforcement and the slope stability increases, by increasing the vertical space between geocell layers. In addition, the comparison between geocell and geogrid reinforcement indicates the efficiency of using cellular honeycomb geosynthetic reinforcement.

표면피복재 종류에 따른 철근콘크리트의 철근 부식특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Corrosion Characteristics of Reinforcement Concrete According to Types of Surface Covering Material)

  • 김갑수;장종호;김재환;김용로;오시덕;김무한
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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    • pp.39-43
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    • 2003
  • Chloride ions are considered to be the major cause of steel corrosion in concrete structures exposed to seashore environments and also permeation of chloride is controlled by chloride diffusion. Therefore, the study on chloride diffusion of concrete have been done so far by many researchers. It is reported that coating material as surface covering material is effect about deterioration of salt damage and carbonation, therefore these materials are important in durability of concrete structure. In this study, corrosion characteristics of reinforcement concrete according to types of surface covering material were evaluated by water-cement ratio, chloride penetration by age on the corrosion area rate and mass decrement of reinforcement. And it is considered that the result of this study on application of the corrosion characteristics of reinforcements under salt damage environmental will be suggested as fundamental data of control performance of salt damage. It is performed that comparison and examination of control performance of salt damage by the corrosion characteristics under salt damage environmental.

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