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전범준,이승우,Chon, Beom-Jun,Lee, Seung-Woo 한국도로학회 2005 한국도로학회논문집 Vol.7 No.4
줄눈 콘크리트포장에서 적정한 줄눈간격은 슬래브의 거동에 의해 발생하는 인장응력 줄눈채움재의 파손과 다웰바의 하중전달율(LTE)의 저하를 방지하여 도로포장의 장기 공용성 증가에 큰 영향을 미친다. 하지만 국내 줄눈간격은 경험적이고 획일적으로 이루어진다. 그러므로 본 연구는 국내 권역별 기후조건을 토대로 합리적인 줄눈간격 산정에 대한 방안을 제시하였다. 합리적인 줄눈간격은 초기거동에서 환경하중의 영향에 따른 건조수축과 수화열에 의해 무작위 균열 발생하지 않도록 산정하였다. 그리고 장기거동에서 줄눈폭의 과도한 움직임에 따른 LTE 저하로 인해 포장파손이 발생하지 않도록 줄눈간격을 산정하였다. 본 연구에서 산정된 줄눈간격 잠정안은 6$\sim$8m이며, 포장파손 예측 모델을 통해 줄눈간격을 8m로 증가시켜도 포장 공용성엔 큰 차이가 없었다. Joint spacing is a potent influence in increasing the long term performance of jointed concrete pavement slabs through the control of tensile stress, sealant failure and Load Transfer Efficiency (LTE). Internal Joint Spacing is an empirical and fixed method therefore this study will present the optimum joint spacing considerations depending on various climactic conditions. Calculating the optimum joint spacing eliminates random cracking due to the effect of the environmental loads such as the early behavior of drying shrinkage and heat hydration. Optimum joint spacing is calculated so as not to cause pavement distress by the deterioration of LTE by long term pavement movement. This study shows that the provisional joint spacing is 6-8m. Pavement Distress Prediction Models show that pavement distress has no effect on joint spacing of 8m.
3차원 유한요소해석을 이용한 줄눈콘크리트 포장의 다웰바 최적배치에 대한 연구
전범준(Chon Beom Jun),홍성재(Hong Seong Jae),이승우(Lee Seung Woo) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 D Vol.30 No.2D
국내 줄눈콘크리트 포장 다웰바의 경우 합리적 근거가 없이 경험에 의하거나 국외의 기준에 의해 설계시공되고 있다. 다웰바를 합리적으로 설계하기 위해서는 다웰바 거동에 대한 고찰이 요구되며 이에 3차원 유한요소해석을 이용하여 분석하였다. 다웰바의 거동을 평가하기 위해서 다웰바의 3차원 유한요소해석과 다웰바 거동에 대한 대표적인 모델인 Timoshenko 이론을 비교분석하였다. 본 연구에서는 다웰바의 사이즈 및 배치에 대한 합리적인 설계를 하기 위해서 3차원 유한요소해석을 사용하여 다웰바의 그룹작용(Dowel Group Action) 범위와 차량바퀴의 주행경로(Wheel Path)분포를 고려하여 슬래브 처짐을 감소시킬 수 있는 다웰바 최적배치를 제시하였다. Dowel bar in the jointed concrete pavement has been designed and constructed by Foreign standard and experience in Korea. The behavior of dowel bar is explored based in analyze of 3-Dimension Finite Element Method. To evaluate behavior of dowel bar compared Timoshenko theory and 3-Dimensional Finite Element Method. Based on the 3-Dimension Finite Element Method analyze the dowel-bar optimum position that can reduce deflections of slabs by considering wheel path distributions was suggest in this study.
전범준(Chon Beom Jun),이승우(Lee Seung Woo),권순민(Kwon Soon-Min),김성민(Kim Seong-Min) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 D Vol.29 No.1D
줄눈 콘크리트 포장에 있어 줄눈부의 하중전달은 다웰바, 골재맞물림, 하부지반의 강성에 의해 발현된다. 콘크리트 포장의 합리적인 역학적 해석을 위해서는 이러한 사항을 적절하게 모델링할 필요가 있다. 줄눈부 하중전달율은 일반적으로 줄눈부에 전단스프링으로 모델링 할 수 있다. 하지만 줄눈부 하중전달이 포장 공용성에 지대한 영향을 미치고 있음에도 위 세가지 모두를 고려한 줄눈부의 줄눈강성(Joint Stiffness)에 대한 연구가 이루어 지지 않아 콘크리트 포장 설계시 적정 줄눈강성값을 적용시키지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 콘크리트 포장 여건에 적합한 줄눈부 전단 스프링의 입력요소인 줄눈강성(다웰바, 하부지반, 골재맞물림 고려)을 산정하고자 한다. 이를 위해 FWD(Falling Weight Deflectometer)를 이용하여 구한 하중전달율(LTE)에 대해 하부지반 및 다웰바 설치유무에 따른 국내 주요 고속도로 및 시험도로의 데이터를 수집하였다. 또한 국내 포장조건을 고려한 구조해석자료를 통해 하부지반 조건 및 다웰바 유무에 따른 줄눈부의 줄눈강성을 산정하였다. 이 두 가지를 통해 현장의 하중전달율 데이터와 비교분석하여 다웰바 유무, 하부지반 조건별 영향인자에 대해 온도 및 재령을 고려한 국내 조건에 적합한 줄눈강성 산정식을 제시하였다. The excellent load transfer at transverse joints ensures the high performance of jointed plane concrete pavements(JPCP). Load transfer efficiency(LTE) is affected by dowel-bars, aggregate interlock and types of underlying layers, and these factors have to be modelled adequately for a reasonable analysis of JPCP. Generally, the joint stiffness has been represented by a spring model for the shear transfer by aggregate interlock or dowels. However dowel-bars, aggregate interlock and types of underlying layers have not been considered together in the design of joints. In this study, the joint stiffness that considered those factors was presented by comparing LTE obtained using FWD(Falling Weight Deflectometer) with theoretical results obtained using the finite element analysis. In addition, the effects of temperature and concrete age, on the joint stiffness were investigated.
전기로(電氣爐) 산화(酸化)슬래그 잔골재를 이용한 교면포장(橋面鋪裝) 시 단위질량(單位質量) 증대(增大)에 따른 슬래브 단면력(斷面力) 검토(檢討)
정원경,전범준,길용수,Jung, Won-Kyong,Chon, Beom Jun,Gil, Yong-Soo 한국자원리싸이클링학회 2013 資源 리싸이클링 Vol.22 No.2
전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하기 위해서는 제철소에서 제강과정에서 불안정한 용융상태의 제강슬래그를 에이징처리하여 안정된 구조로 변환시켜 이온이나 전자의 이동을 억제, 슬래그의 화학적 물리적 저항성을 증대시켜 사용하여야 한다. 우리나라에서는 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 제도적 기반으로서 KS F 4571이 제정되어 부산물의 자원화 시스템 기반이 마련되었다. 본 연구에서는, 전기로 산화슬래그 잔골재를 PMC(Polymer Modified Concrete) 포장공법에 잔골재로 치환하였을 경우, 콘크리트의 고정하중 증가에 따른 교량 상부에 미치는 영향에 대하여 연구하고자 하였다. 본 연구에서는 선정된 4가지 형식의 교량(RC 슬래브교, RC 라멘교, PSC Beam교, Steel Box girder교) 포장의 단위질량이 상향 적용시, 포장하중 증가에 따른 전체 고정하중은 약 1~2% 이내로 증가하고, 하중조합에 의한 부재력(설계모멘트)은 약 2% 이내로 증가하였다. 그리고 포장하중 증가에 따른 대상 구조물의 단면검토를 수행한 결과, 단면 안전율이 약 3% 이내로 감소하였다. 따라서, 포장의 단위질량 증가로 인해 구조물의 구조적 안전성에는 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다. Electric arc furnace slag is made in ironworks during steel refining, it is been increasing chemical and physical resistibility using ageing method of unstable state of melting steel slag for using concrete's fine aggregates. Which is been changing stable molecular structure of aggregates, it restrains moving of ion and molecule. In Korea, KS F 4571 has been prepared for using the electric arc furnace slag to concrete aggregates. In this study, Electric arc furnace slag is used in the PMC(Polymer Modified Concrete) which is applied a bridge pavement of rehabilitation, largely. In that case, this study evaluates the structural safety about increasing the specific weight. The 4-type bridges(RC slab bridge, RC rigid-frame bridge, PSC Beam bridge, Steel box girder bridge) pavement's increasing the total dead load is in 1 ~ 2%. Design moments in a load combination are increased less then 2%. safety factor is decreased less than 3%. Therefore, the structural safety has no problem for applying the electric arc furnace slag within PMC in bridge.