기존 교량의 평가 및 보강

강수태,권승희,Kang, Su Tae,Kwon, Seung Hee 한국구조물진단유지관리공학회 2012 한국구조물진단유지관리공학회지 Vol.16 No.2

이태리를 비롯한 대부분의 유럽 국가들에 건설된 많은 기존 도로 및 철도 교량들 중에는 현재의 구조설계기준이나 교통시스템, 유지관리비용 절감 등을 고려한 요구조건과 비교했을 때 구조적 안전성과 기능성을 만족시키지 못하는 경우가 종종 있다. 따라서 어떤 형식의 교량이든 특정 취약성을 평가할 수 있는 신속하고 신뢰성 있는 방법론이 필요하다. 이 논문의 앞부분은 이태리 내 도로 및 철도 구조물에 대해 그런 형태의 방법론의 적용에 대해 기술하였으며, 그 결과를 보면, 한 예로 조적조 아치 교량이 일반적으로 상당히 건전한 구조 시스템으로 나타났으며 RC 교량은 일반적으로 내구성 문제를 드러내며 지진하중에 대해서도 취약한 것으로 나타났다. 강교량은 내구성 문제 외에 피로에 특히 취약한 것으로 나타났다. 그리고 이 논문에서 고려한 전형적인 보강기법들에 대해 간략히 소개하였다. 뒷부분에서는 네 개의 기존 RC교량을 중심으로 주요 교량보강 사례연구들에 대해 좀 더 자세히 기술하였다. 이 교량들은 2차 세계대전 이후에 가장 일반적으로 채택되던 형식들 중의 한 예로 보강기법의 일반적 성질을 고찰하는데 있어 적합하다. 교량의 성능개선에 대해서는 방법론적 접근에 대해 개략적으로 나타내었으며, 여기에는 구조물의 유형적 특성, 유지관리 현황, 기능적 요구조건 및 보수 보강 시스템과 연계된 환경적인 면을 고려하고 있다.

고유동 강섬유보강 모르타르의 유동에 따른 섬유의 방향성 분포특성 변화의 예측

강수태,김진근,Kang, Su-Tae,Kim, Jin-Keun 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.6

고유동 강섬유보강 모르타르는 타설과정에서 특정한 섬유 방향성 분포를 가질 수 있으며, 이에 따라 재료의 인장거동 특성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 고유동 강섬유보강 모르타르의 타설단계에서의 유동에 따른 강섬유의 섬유 방향성 분포의 변화를 해석적으로 구하였다. 해석결과에 따르면 180mm 간격으로 나란히 놓여진 두 평판 사이에 흐르는 모르 타르의 전단흐름에 의한 섬유의 방향성 변화는 초기 150mm이내에서 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 이후에서는 방향성 분포의 경향은 크게 변하지 않으며, 다만 흐름방향에 나란한 섬유의 밀도가 집중적으로 커지는 것을 볼 수 있었다. 섬유의 방향성과 섬유보강 복합체의 인장거동과 밀접한 관련성을 고려할 때, 이와 같은 방향성의 예측을 바탕으로 유동에 따른 고유동 강섬유보강 모르타르의 인장거동 변화의 예측이 가능할 것이다. High-flow steel-fiber reinforced mortar may induce a certain fiber orientation distribution in the process of placing and thus have an influence on the tensile properties. In this paper, the variation of the fiber orientation distribution according to the flow of high-flow steel-fiber reinforced mortar was estimated in numerical simulation. The analytical results present that the major variation of fiber orientation distribution is made within 150mm of flow distance, thereafter the tendency of the fiber orientation distribution is not noticeable even though the peak of distribution density in the orientation parallel to the flow direction get bigger along the distance. Considering the close relation between the fiber orientation and the tensile behavior of composite, prediction of fiber orientation distribution make it possible to predict the variation in the tensile behavior of high-flow steel-fiber reinforced mortar according to the flow.

CFRP 보강근 보강 콘크리트 슬래브 휨설계의 효율성에 관한 연구

강수태,양은익,최명성,Kang, Su-Tae,Yang, Eun-Ik,Choi, Myung-Sung 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.26 No.4

In this study, for one-way concrete slabs, the flexural strength, deflection, and crack width according to the amount of reinforcing bars were compared for the cases of using steel reinforcing bars and CFRP reinforcing bars. Critical performance dominating the flexural design was investigated and how to design the CFRP-reinforced concrete slab with efficiency was also discussed. It was found that CFRP-reinforced concrete slabs could achieve greater design flexural strength with the same amount of reinforcing bars compared to those using steel rebar, while deflection and crack width were relatively much larger. In concrete slabs using CFRP reinforcing bars, it was confirmed that the maximum crack width acts as a dominant factor in the design. For more efficient flexural design, it is necessary to mitigate the allowable crack width to 0.7 mm and to apply smaller diameter reinforcing bars to control the crack width.

터널 라이닝 콘크리트의 초음파 속도를 이용한 강도 등급 제안

강수태,이방연,권성준,Kang, Su-Tae,Lee, Bang-Yeon,Kwon, Seung-Jun 한국건설순환자원학회 2015 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.3 No.4

This study implicates a quality evaluation technique for lining concrete using the ultra-sonic technique and proposed a classification for quality evaluation. From the comparison of test results, an improved result comparable to the results by destructive test can be obtained by using averaged transmission velocity of velocities obtained at pure space and central space between two sensors of ultrasonic tester. It is also shown that strength evaluation by ultra-sonic method is not reliable and an evaluation according to the transmission velocities can be improved method for the strength evaluation of concrete. 본 연구에서는 무근 콘크리트 터널 라이닝의 품질 평가를 위해 초음파법을 사용하여 현장실험을 실시하였으며, 라이닝 콘크리트의 품질을 평가하였다. 초음파 탐사기의 센서 중심간격과 센서의 순간격을 기준으로 각각의 전달속도를 평가한 후 평균값에 대한 수렴정도를 예측하여 평균값을 초음파 전달속도로 구하면 직접법에서 얻어지는 결과만큼 신뢰성 있게 얻어질 수 있음을 보였다. 초음파속도에 의해 콘크리트 강도를 정량적으로 평가하는 방안은 신뢰성이 부족하며 초음파 전달속도에 따라 등급별로 콘크리트를 평가하는 방안이 보다 합리적인 평가 방안임을 나타내었다.

UHPCC 휨부재 제작 시 타설 중 충전방향에 따른 휨인장거동의 변화

강수태,류금성,고경택,김선용,Kang, Su-Tae,Ryu, Gum Sung,Koh, Kyung Taek,Kim, Sunyong 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.2

본 연구는 UHPCC (Ultra High Performance Cementitious Composites)에서 섬유배열 유도의 효율성을 평가하기 위한 연구의 일환으로, 흐름특성을 달리한 다양한 방법으로 UHPCC 부재를 제작하여 휨거동의 변화를 비교하고, 섬유 배열특성과의 상관관계를 정성적으로 분석하였다. 실험을 통해 섬유배열 유도방법에 따라 휨거동의 차이가 크게 나타남을 확인하였다. 일반적인 휨실험체 제작방법으로, 섬유가 주인장방향으로 배열되도록 유도한 경우가 다른 방법으로 제작된 휨실험체에 비해 더 높은 휨인장강도와 낮은 변동성을 보였다. 따라서 실제 UHPCC 부재에서의 재료의 휨인장강도는 실험실 수준에서 측정한 휨인장강도와 비교하여 크게 다를 수 있고, 변동성도 더 크게 나타날 수 있음을 반드시 고려해야 할 것이다. 한편, UHPCC의 유동흐름에 따른 섬유의 배열특성의 변화를 흐름의 종류 및 경계면 효과를 고려하여 정성적으로 예측하였으며, 이러한 예측결과는 실험에서 여러 가지 형태로 유도된 유동흐름에 따른 휨인장거동의 변화를 잘 설명하였다. This study was intended to estimate the efficiency of inducing fiber arrangement in UHPCC (Ultra High Performance Cementitious Composites). For the purpose, UHPCC members produced by several different placing methods according to flow characteristics were prepared; flexural behaviors were compared and correlation between the flexural behavior and the characteristics of fiber arrangement was investigated. Test results showed that placing method for inducing specific fiber arrangement had a considerable influence on the flexural performance. The standard specimen in which fibers are induced to be directed parallel to the principle tensile direction presented higher flexural tensile strength but lower variation. Therefore it should be considered that the flexural tensile strength actually developed in UHPCC member may be highly different and in lager variation. The qualitative variation of fiber arrangement according to the flow of UHPCC was also predicted considering the flow pattern and the boundary effect; the prediction provided good explanation to the difference in the flexural behavior according to the induced flow.

기타 산업부산물의 특성과 활용

강수태,Kang, Su-Tae 한국건설순환자원학회 2014 한국건설순환자원학회지 Vol.9 No.3

입도분포를 고려한 석분 사용에 따른 시멘트 모르타르 성질의 변화 이해

강수태(Su-Tae Kang) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.1

이 연구에서는 고성능 시멘트 복합체의 잔골재 일부를 석분으로 대체하여 사용할 경우 재료의 성질 변화를 실험을 통해 살펴보았으며, 실험결과와 입도분포 특성과의 연관성을 여러 가지 모델들을 이용하여 분석하였다. 잔골재 중량 대비 0~30% 범위에서 석분을 치환한 시멘트 모르타르에 대해 유동성, 레올로지 특성, 강도 시험을 실시하였으며, 그 결과 석분 사용량이 증가함에 따라 유동성이 향상되고, 레올로지 정수(항복응력 및 소성점도)값이 감소하며, 압축강도 및 휨인장강도가 향상되는 것으로 나타났다. 이와 같은 실험결과는 모르타르를 구성하는 고체 입자들의 충전밀도와 밀접한 관련이 있으므로 최대 충전밀도를 얻기 위한 최적 입도분포 모델을 이용하여 그 영향을 분석하였다. 석분 사용량이 증가함에 따라 입자들의 입도분포가 최대 충전밀도를 얻기 위한 최적 입도분포에 더 가까워짐을 확인할 수 있었으며, 평균제곱근 오차를 이용하여 정량적으로 최적화 정도를 비교하였다. 석분 사용을 통한 입도분포 개선이 유동성의 향상과 소성점도의 감소, 그리고 강도의 향상에 미치는 영향은 관련한 여러 모델들을 이용하여 제시하였으며, 항복응력의 감소는 석분 사용에 따른 평균입경 크기의 증가와 관련이 있음을 보였다. This study investigates the properties of a high-performance cementitious composite with partial substitution of stone dust for fine aggregate. The relationship between the properties and particle size distribution was analyzed using several analytical models. Experiments were carried out to examine the flowability, rheology, and strength of cement mortars with different stone-dust replacement ratios of 0-30 wt.%. The results showed improved flowability, lower rheological parameters (yield stress and plastic viscosity), and improved strength as the amount of stone dust increased. These results are closely related to the packing density of the solid particles in the mortar. The effect was therefore estimated by introducing an optimum particle size distribution (PSD) model for maximum packing density. The PSD with a higher amount of stone dust was closer to the optimum PSD, and the optimization was quantified using RMSE. The improvement in the PSD by the stone dust was proven to affect the flowability, strength, and plastic viscosity based on several relevant analytical models. The reduction in yield stress is related to the increase of the average particle diameter when using stone dust.

잔골재 입경에 따른 초고성능 시멘트 복합체의 유동특성

강수태(Kang, Su Tae),서준영(Seo, Jun Young),최선종(Choi, Seon Jong),박진형(Park, Jin Hyeomg) 한국콘크리트학회 2015 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.5

PSC 그라우트의 블리딩에 대한 화학혼화제의 영향

강수태(Kang, Su-Tae),하성진(Ha, Sung-Jin),류금성(Ryu, Gum-Sung),고경택(Koh, Kyung-Taek),권승희(Kwon, Seung Hee) 한국콘크리트학회 2014 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.5

지르코니아 실리카퓸 사용이 UHPC의 섬유분산성에 미치는 영향

강수태(Kang, Su-Tae),하성진(Ha, Sung-Jin),고경택(Koh, Kyung-Taek),류금성(Ryu, Gum-Sung) 한국콘크리트학회 2014 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.10