PPF 섬유의 첨가가 콘크리트의 공극구조에 미치는 영향

한만엽,Han, Man Yop 대한토목학회 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.5

최근에 폴리프로필렌 섬유를 첨가하여 콘크리트의 인성을 증가시키고, 균열에 대한 저항성을 향상시키고자 하는 노력이 경주되어 왔다. 그러나 첨가된 섬유의 작동 구조에 대한 이해 부족으로 인하여 연구자들 간에 실험 결과에 대한 해석이 상이한 경우가 많았다. 섬유의 첨가에 따른 콘크리트 물성의 변화는 콘크리트의 미세 공극구조의 변화가 외부적으로 관측된 것이기 때문에 본 연구에서는 주로 투수성 실험과 공극분포 측정 등을 통한 공극구조의 변화를 분석하여 섬유의 첨가로 인한 콘크리트의 물성 변화가 발생하는 메카니즘에 대하여 분석하였다. 분석결과, 섬유의 첨가는 수분의 이동을 촉진하는 통로를 제공하며, 이에따라 건조수축을 증가시키고 공극의 크기를 증가시키는 효과를 나타내고 있으며, 섬유의 주변에 형성된 공극의 크기는 $0.05{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$ 사이에 분포되어 있음이 관측되었다. Polypropylene Fibers have been used to increase the toughness of concrete and to increase the resistance to crack formation. However, there are many contradictory argument about the effectiveness of the fiber due to the lack of knowledge about the mechanism of fiber in concrete. One of the mechanism which changes the concrete properties on the addition of fiber is the change of the micropore structures. In this study, the change of pore structure due to the addition of fiber has been analysized by a permeability and a pore size distributuion test. The added fiber is found to provide a path for moisture movement, which increases drying shrinkage and pore size. It is found that the size of pores formed around the fiber ranges from $0.05{\mu}m$ to $5.0{\mu}m$.

콘크리트 연속교 보의 외부강선 보강용 정착장치 개발

한만엽,김상완 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2002 석재연 논문집 Vol.7 No.-

최근의 교량의 추세는 장경간 교량을 설계, 시공하는 방향으로 옮겨가고 있다. 그러나 우리나라에는 아직까지 연속교 보다는 단순교가 많은 것이 사실이다. 단경간에 연속교의 개념을 적용하거나 최근의 연속교에 대한 수요를 생각해본다면, 우리는 많은 연속교가 보수와 보강이 필요하다고 생각할 수 있다. 그러나 연속교에 대한 보수보강 공법은 현장에서 일반적으로 사용하는 방법을 찾기가 매우 힘들다. 따라서 본 연구에서는 기존의 프리스트레스트 콘크리트 교량의 보수보강 공법이나 연속교 보수보강 공법의 장단점을 분석하여 보다 발전된 연속교의 보수보강 방법을 개발하고자 하였다. 이를 위하여 국내외 프리스트레스트 콘크리트 교량의 보수보강 공법과 연속교 보수보강 공법의 자료들을 정리하였다. 또 여러 교량 형식 중 30m 2경간 연속 거더교를 선정했고, 연속교 외부 강선 보강 시 필요한 보강량을 산출하기 위하여 SAP2000 프로그램으로 모델링하여 구조해석을 하였다. 그리고 구조해석 결과를 이용하여 연속교 외부 강선 보강 공법에 사용될 단부정착장치, 새들(Saddle), 디비에이터(Deviator), 중앙부 정착장치를 각각 개발하고 설계하였다. Recently, general tendency in constructing the bridge has been moved to a course that designs and constructs long span bridges. But there are more simple bridge than continuous bridges, in Korea. If the ideas of continuous bridge are applied to short span structure and consider demand of continuos bridge constructed newly, many continuous bridge will need reinforcement and repair. However, Prestress Strengthening Method for Continuous Bridge is very difficult to find a general method in the sense of labor. Therefore, this study opened up an improving repair and reinforcement method of continuous bridge while we find merits and defects of existing prestressed concrete and continuous bridge's repair and reinforcement method. Data of internal and external Prestress Strengthening Method for Prestressed Concrete Bridge and Continuous Bridge were arranged for this purpose. A 30m two span continuous girder bridge was chosen and analyzed using SAP2000 for reinforcement volume that we needed. And using structure-analysis result, End-Bracket, Saddle, Deviator and Middle-Bracket that were used external steel wire repair-reinforcement method of continuos bridge were developed and designed.

연속 슬래브교의 외부강선 보강 공업 개발

한만엽,이상열 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2003 석재연 논문집 Vol.8 No.-

본 연구에서는 기존 보강 공법의 장ㆍ단점을 분석하여, 보다 나은 정착장치를 개발, 설계하고자 하였다. 개선된 정착 장치는 많은 수의 앵커 볼트 대신에 콘크리트 교량의 단부에 홈을 파고 거기에 앵커키가 있는 정착장치를 끼워 넣고 에폭시를 주입함으로써 정착 장치에 작용하는 긴장력의 대부분을 앵커키가 받게 함으로써 앵커볼트만 사용하는 정착장치에 비하여 훨씬 더 큰 힘을 받아 줄 수 있도록 하였다. 또한 앵커키 정착 장치는 앵커볼트의 전단 및 인발강도, 그리고 콘크리트의 지압강도의 함수로서 설계가 가능하며, 작은 크기로 외부 강선의 긴장력을 견딜 수 있으며, 교량 전 지간에 걸쳐 외부 강선의 효과를 얻을 수 있다. This study is to develop the end anchorage of external steel reinforcement of RC slab bridges. External prestress method using the existing steel is that when the anchorage is installed in slab end, a plenty of anchor bolts were required because the only tangential stress of anchor bolt received a tendon force. Then, for this reason, the wide end anchorage was required and the shape was complicate. But this reinforcement method using method that inserts anchor key at concrete surface cut a groove gets big internal force comparing to the anchorage using existing anchor bolt. Furthermore, the number of anchor bolt for installing apparently will be reduced, and the operation will be convenient because a small anchorage of a simple shape will be received a great tendon force.

조립식 교량 구조시스템 개발

한만엽,Han, Man-Yeop 한국건설관리학회 2011 한국건설관리학회 논문집 Vol.12 No.1

네트형 외부 긴장재에 의한 슬래브교 보강 실험

한만엽,강태헌,최석환 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.5

국내의 지형 특성으로 인해서 교량의 많은 부분이 슬래브교 형식이다. 차량이 대형화하고 교통량이 증가하면서 노후 슬래브교의 보강이 필요한 경우가 많다. 본 연구에서는 노후화된 슬래브교를 효과적으로 보강할 수 있는 외부 긴장재 보강공법을 제안하였다. 종방향 및 횡방향 외부 프리스트레싱을 이용한 네트형 보강법은 슬래브 중앙부의 처짐을 효과적으로 보강할 수 있는 방법이며, 하부공간을 침해하지 않으므로 실제 적용성이 뛰어나다. 실험을 통해서 제안한 보강법으로 인해서 향상되는 내하력의 크기를 검증하였다. 실험에서는 세 가지 서로 다른 하중조건에 대하여 처짐 및 변형률을 계측하여 보강의 효과를 비교, 분석하였다. 네트형 긴장재 보강 전후의 휨강성의 증가량은 재하 종류별로 30.7~107.3% 증가하였다. 보강 전후 처짐의 감소율은 27.6~52.2%에 달하였다. 종방향 및 횡방향 프리스트레싱으로 인한 네트형 보강법은 슬래브교의 중앙부 보강에 매우 효과적이며, 중앙에 집중되는 하중 뿐만 아니라 편기 재하되는 하중에 대해서도 유사한 보강효과가 있다. 또한 네트형 보강법은 필요에 따라 재긴장이 가능하므로 유지보수 및 사용성 측면에서 장점이라 할 수 있다. Large portion of the domestic bridges are slab bridges reflecting the geographical characteristic of the country, where exists lots of inclines and small winding brooks. Many of the slab bridges are damaged and superannuated as they become obsolete. Deterioration is accelerated when the traffic density becomes large and heavy vehicles pass frequently. A strengthening method for deteriorated slab bridges was studied in this work. The examined net-type strengthening method uses both longitudinal and transverse prestressing for strengthening. In this way, the deflection at the center of the slab can be better controlled, and consequently, the slab is more efficiently strengthened. Three slab specimens were fabricated for the experimental test and subjected to three different loading conditions, and the load bearing capacities and deflections of slabs were examined. Flexural stiffness of slabs increased by 30.7~107.3%, and deflection of slabs decreased by 27.6~52.2% after net-type strengthening. The net-type prestressing is efficient to the strengthening for the center of a slab, and its efficiency is also valid under eccentric loadings. Since extra prestress forces can be added in the future, if necessary, the net-type strengthening system is advantagous for the maintenance and repair of slab bridges.

양생초기 콘크리트내의 수분확산에 관한 연구

한만엽 한국콘크리트학회 1993 콘크리트학회지 Vol.5 No.3

양생 초기에 있어서 콘크리트의 투수계수는 콘크리트의 건조수축에 영향을 미치는 요인으로서 콘크리트내의 물의 이동과 관련된 중요한 변수이다. 콘크리트의 특수성에 관한 연구는 주로 콘크리트의 건조수축이나, 동결융해에 대한 내구성 등과 연관되어 있다. 이들 대부분의 측정결과는 염소 이온등을 이용한 간접 측정방법이거나 충분히 양생된 안정한 콘크리트를 대상으로 하는 것이 대부분이므로 양생초기의 콘크리트의 투수계수에 관한 연구는 거의 없다고 할 수 있다. 본 연구에서는 싸이크로미터라는 수리에너지를 측정하는 쎈서를 이용하여 콘크리트의 투수계수의 측정을 시도하였다. 콘크리트의 투수계수와 확산계수를 측정하기 위한 세가지의 방법을 제시하였으며, 이를 적용하는 실험도 실시하였다. 또한 투수계수와 확산계수간의 변환을 위한 등온 흡수선을 개발, 적용하였다.

한국 인터넷 속의 콘크리트 세계

한만엽,정광량 한국콘크리트학회 2000 콘크리트학회지 Vol.12 No.1

Effect of Holes and Segmentation on the Structural Behavior of a Prestressed Concrete Girder

한만엽,진경석,Dong-Hak Chang,Tae-Heon Kang,전세진 대한토목학회 2014 KSCE JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol.18 No.6

The developed Holed, Incrementally Prestressed Concrete (H-IPC) girder represents various advanced design concepts. First, theentire self-weight can be considerably reduced by introducing holes in the web, with minimal effect on the moment of inertia. Also,prestress can be efficiently introduced in an incremental way by distributing the anchorages at the holes. The girder can maintain thesame sections throughout the span by preventing concentration of the anchorages. This can further reduce self-weight, fabricatingtime, and cost. Furthermore, the spliced girder system makes it possible to extend the span to more than the conventional length sincethe segments can be transported and prefabricated on site. The objective of this study is to verify the various advantages of theoriginal design concepts by examining the structural behavior obtained from the loading tests of the 50 m-long full-scale girderspecimens. The effect of the holes in the web on overall behavior is one of the main concerns in the test. The test results of asegmented specimen are also compared with those of a non-segmented specimen to investigate the effect of segmentation. It isdemonstrated that the segmental H-IPC girder can be effectively used for the design and construction of long-span girder bridges.

노치를 이용한 보강재의 부착력 증가 방안에 관한 연구

한만엽,송병표,이광명,Han, Man-Yop,Song, Byeong-Pyo,Lee, Kwang-Myong 한국콘크리트학회 1999 콘크리트학회지 Vol.11 No.1

본 연구는 콘크리트 구조물의 보강공법으로 널리 쓰이고 있는 강판에 의한 부착식 보강공법의 단점인 단부에서의 강판분리 현상에 대한 보완실험으로 실시되었다. 실험결과 노치가 적용된 강판부착식 공법이 항복하중 이후 최대하중까지의 증가율이 기존의 공법보다 증가되어 구조물의 보강 성능의 개선 및 안전성의 확보 측면에서 크게 개선되었을 뿐만 아니라 균열이나 처짐의 조절측면에서도 우수한 것으로 판명되었다. 이는 강판에 대한 약간의 변형만으로도 구조물의 수명을 연장시킬 수 있다는 장점과 함께 경제적으로도 보강된 구조물에 대한 추가적인 제반 비용의 절감도 기대할 수 있을 것이다. Recently, many strengthening methods are developed and used to rehabilitate existing structures. One of the old and popular methods is strengthening with bonding steel plate. However, steel plate bonding method has a defect, which is debonding failure of steel plate before yielding of the plate due to stress concentration at the of the bonded plate. The objective of this study is the experimental verification of the improved bonding properties of a strengthening plate with notches. Two normal beams and ten strengthened beams with steel plate, which have several different notches, are tested and showed their effectiveness. Test results show that the notches of strengthening plate significantly improve post-yielding behavior, compared to normally strengthened beams. It is proved that the notches of strengthening plate increases ultimate strength 14% more than normal strengthened beam after yield strength. As for the shape of notches, arc notch is the best. and triangle notch and trapezoidal notch are the next and end welding method has no effect.

Flexural Test for a Monolithic Holed Web Prestressed Concrete(HWPC) Girder

한만엽,진경석,최석환 한국콘크리트학회 2010 International Journal of Concrete Structures and M Vol.4 No.2

Prestressed concrete(PSC) I-type girders have been used for span length around up to 40m in domestic region. PSC girders are very cost effective girder type and extending their lengths more than 50m will bring large benefit in cost. A new design method was proposed by combining two notable design concept in order to extend the applicable span length in this study. First of all, several numbers of openings was introduced in the girder web, and half of the anchorage devices were moved into the openings. In this way, large compressive stress developed at end zone was reduced, and the portion of design load coming from self-weight was reduced as well. Secondly, prestressing force was introduced in the girder not once at the initial stage, but through multiple loading stages. A full scale girder with the length of 50m with the girder depth of 2m was fabricated, and a flexural test was conducted in order to verify the performance of newly developed girder. Test results showed that the new holed web design concept can provide a way to design girders longer than 50 meters with the girder height of 2m.