일반라멘가교의 거동에 영향을 미치는 여러 하중들 중에서 온도하중은 중요한 하중임에도 불구하고 이에 대한 충분한 검토가 부족한 실정이다. 일반라멘가교의 온도하중에 의한 응력을 감소시키기 위해서는 열변형으로 인한 거더의 수평변위는 자유롭고, 발생내력은 최소가 되도록 하여야 한다. 슬라이딩가교는 일반라멘가교와 달리 온도하중으로 인한 축방향 변형을 허용하여 축응력을 감소시키고 휨응력은 전달시키는 구조이다. 본 연구는 슬라이딩거더를 가진 라멘가교의 온도거동과 구조효율성을 일반라멘가교와 비교하여 분석하였다. 분석을 위하여 경간장 10, 20, 30, 40m, 교각높이 2, 4, 6m의 경우에 대하여 일반라멘가교와 슬라이딩가교의 구조해석을 수행하였다. 하중은 연직 고정하중과 축방향 온도하중을 재하하고, 마찰계수는 매끄러운 상태와 윤활상태의 중간인 0.4를 적용하였다. 구조해석결과 슬라이딩가교는 온도하중 증가에 관계없이 경간장 증가에 따라 응력이 증가하며 일반라멘가교는 온도가 증가하거나 경간장이 증가할수록 응력이 증가하였다. 일반라멘가교에 비해 슬라이딩가교의 거더 중앙부 응력은 20에서 50%, 교각 하단부 응력은 50에서 90% 감소하였다. 따라서 온도하중이 작용하는 슬라이딩가교는 축응력이 감소하며 동일 제원의 일반라멘가교와 비교하여 구조효율성을 확보할 수 있다.
합벽, 옹벽, 교량 주탑과 같이 세장한 매스콘크리트 구조물의 경우 온도균열 제어를 위해 저발열 콘크리트 배합의 적용 및 균열유발줄눈의 설치 등이 주로 적용되고 있다. 하지만 이러한 대책이 적용되어도 세장한 매스 구조물들은 내부구속에 비해 외부구속이 크기 때문에 완벽한 균열제어가 불가능하고, 특히 균열이 발생하게 되면 거의 관통을 하기 때문에 온도균열제어를 위한 특별한 관리가 필요하다. 합벽, 옹벽, 교량 주탑과 같이 세장한 매스콘크리트 구조물의 적극적인 온도균열 제어를 위하여 기존의 파이프쿨링 공법을 개선시킨 연직파이프쿨링 공법을 개발하였으며, 현장 우수조/중수조 합벽 콘크리트에 적용이 되었다. 그 결과 합벽의 중심부 최고 온도를 10도 이상 낮츨 수 있는 것으로 나타났으며, 균열은 50% 이상 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.
현재 콘크리트 교량의 보강 공법으로 주로 사용되는 외부 강봉을 이용한 후 인장 공법은 적용 범위가 넓고 교량의 극한 및 항복에 대한 강성을 증가시켜 휨보강 효과가 뛰어나지만, 모재 접합부의 응력집중, 비효율적인 하중 분배, 고정앵커부 설치, 유지관리의 어려움 등의 단점이 있다. 본 연구는 기존의 외부 강봉을 이용한 후 인장 공법이 가지는 단점을 보완하고 강판 접합 공법의 장점을 접목한 새로운 개념의 보강 공법으로 온도 프리스트레싱 보강 공법을 제안하고자 한다. 온도 프리스트레싱 보강 공법은 프리스트레싱 보강 강판을 다단계로 가열하여 가열 단계별로 콘크리트 교량의 하부에 접합한 뒤, 열원을 제거하여 발생하는 다단계 수축력을 보강에 필요한 프리스트레싱력으로 이용하는 보강 공법이다. 본 연구에서 제안된 온도 프리스트레싱 보강 공법의 적용을 위한 기초적인 연구로 프리스트레싱 보강 강판을 콘크리트 교량에 설치하기 위한 고정장치의 마찰저항 강도 실험과 온도 프리스트레싱에 의하여 콘크리트 교량에 도입되는 프리스트레싱 효과의 확인을 위한 응력 도입 실험을 실시하여 제안된 공법을 검증하였다.
The building envelope is important specially for saving energy consumption of residential buildings. but Apartment houses in Korea commonly have inside insulation system which have constantly arisen thermal bridges, the risk of heat loss, as a necessity. This study aims to evaluate integrated insulation performance according to the different shapes of external walls, adjacent to windows. The thermal performance analysis was carried out by Equivalent U-value and using the three-dimensional heat transfer computer simulation (TRISCO-RADCON), under nine different cases of comparing among three each of different bases(current standard model, 30percent energy saving model and 60percent energy saving model). The heating and the cooling load were also compared between two cases (standard U-value and Equivalent U-value) of three each of different bases, using the Building energy simulation which is based on DOE-2.1 analysis. As results, it turns out that if the Equivalent U-value is considered on the envelope analysis, the heat flow loss will be increasing more than the standard U-value, and if heat insulation property of the residential building reinforced rather than current, the rate of influences on the thermal bridges would be extremely expanded. In addition, it is shown that annual heating loads of the apartment house with applied Equivalent U-value substantially increased by more than 15 percent compared to those with the existing U-value, but annual cooling loads were negligibly affected.
본 연구는 복합재료 교량의 온도변화에 따른 정밀해석과 이를 통한 복합재료 교량의 파괴거동을 조사하였다. 그 결과 매우 높은 주변 온도에서 복합재료 상 하부 표면의 파괴지표가 Core 요소의 파괴지표에 비하여 상대적으로 작은 값을 나타내어 충분한 온도 수용력이 있음이 나타났으며, 화재로 인해 급격한 온도변화 발생 할 경우 vinyl ester resin의 유리변화 온도 즉, $504^{\circ}C$에 근접함에 따라 국부적인 지역의 큰 온도경사가 발생하여 Tsai-Hill 파괴지표 또한 크게 변함을 나타났다.
복합재료는 우수한 비강성, 비강도 특성 때문에 기존의 항공우주산업뿐만 아니라 로봇 팔. 공작기계 등에 널리 사용되고 있다. 복합재료 경화중의 온라인 모니터링기법은 생산성 향상 및 품질의 신뢰성 향상을 위하여 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 휘스톤 브리지식 유전회로를 설계하고 제작하였다. 또한 고온 경화 복합재료에 적용할 수 있는 고온 유전센서를 개발하여 그 성능을 평가하였다. 유한요소해석을 이용하여 유전 센서에 작용하는 열 잔류응력을 계산하였으며, 고온분위기 하에서 유전센서의 유전특성을 평가하였다. 이상에서 개발된 유전회로와 고온 유전센서를 이용하여 BMI(Blsmaleimlde) 수지의 경화모니터링을 수행하였다.
Sasmal, Saptarshi;Ramanjaneyulu, K.;Srinivas, V.;Gopalakrishnan, S.
Structural Engineering and Mechanics
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제17권2호
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pp.245-266
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2004
Incremental launching method is one of the highly competitive techniques for construction of concrete bridges. It avoids costly and time consuming form work and centralizes all construction activities in a small casting yard, thus saving in cost and time against conventional bridge construction. From the quality point of view, it eliminates the uncertainty of monolithic behaviour by allowing high repetitiveness and industrial environment. But, from analysis and design point of view, the most characteristic aspect of incrementally launched bridges is that, it has to absorb the stresses associated with the temporary supports that are gradually taken on by the deck during its launch. So, it is necessary to analyse the structure for each step of launching which is a tedious and time consuming process. Effect of support settlements or temperature variation makes the problem more complex. By using transfer matrix method, this problem can be handled efficiently with minimal computational effort. This paper gives insight into method of analysis, formulation for optimization of the structural system, effect of support settlement and temperature gradient, during construction, on the stress state of incrementally launched bridges.
Excessively elevated temperature can lead to cracks in prestressed concrete (PC) continuous bridge with box girder on the pier top at cement hydration age. This paper presents a case study for evaluating the behavior of PC box girder during the early hydration age using a two-stage computational model, in the form of computer program ANSYS, namely, 3-D temperature evaluation and determination of mechanical response in PC box girders. A numerical model considering time-dependent wind speed and ambient temperature in ANSYS for tracing the thermal and mechanical response of box girder is developed. The predicted results were compared to show good agreement with the measured data from the PC box girder of the Zhaoshi Bridge in China. Then, based on the validated numerical model three parameters were incorporated to analyze the evolution of the temperature and stress within box girder caused by cement hydration heat. The results of case study indicate that the wind speed can change the degradation history of temperature and stress and reduce peak value of them. The initial casting temperature of concrete is the most significant parameter which controls cracking of PC box girder on pier top at cement hydration age. Increasing the curing temperature is detrimental to prevent cracking.
Hydraulic pumps are widely used in fields such as machinery manufacturing, engineering and construction. Although the research on hydraulic engineering is mature, it is still necessary to examine various performance aspects in detail for specific applications. This paper will focus on the hydraulic pump used in special construction machinery that needs high temperature and high pressure resistance. It will analyze the theoretical design, structure and thermal characteristics of the pump system using the Fundamentals of Engineering (FE) method, and will measure the key tolerance parameters of the hydraulic pump to ensure the accuracy of the machining. Through this research, a good design method for the linear reciprocating type of hydraulic pump can be summarized.
Hydrodynamic field alteration around a cylindrical pier using a curved vane is numerically investigated. The curved vane with various angles ranged from 10 to 220 degree is placed at the upstream of the cylindrical pier. Laminar flow is adopted in order to perform the steady-state analysis. It is found that the flow separation leads to the formation of four bubbles depending on the value of the curved vane angle. Two bubbles are located in the region between the rear of the curved vane and the leading surface of the cylindrical pier, while the remaining two bubbles are located at the wake zone behind the cylindrical pier. Numerical analysis is performed to reveal the hydrodynamic field and influence of curved vane on the formation and evolution of the bubbles. It is found that the center and size of the bubble depend mainly on the value of the curved vane angle. It is observed that the flow velocity vector shows clearly the alteration in the flow velocity direction especially at the leading surface and rear surface of the curved vane owing to the occurrence of flow separation and flow dissipation along the circumference of the vane.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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