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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.
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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 $5.0{\mu}m$.
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프리캐스트 콘크리트 트러스 시스템의 압축 내하력 실험 연구
한만엽,전세진,Han, Man-Yop,Jeon, Se-Jin 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.3
대형 구조물의 기초나 지중 구조물 시공을 위한 대규모 굴착 시 매우 큰 토압이 발생할 수 있다. 이러한 큰 토압을 지지하기 위해 기존에 사용되어 온 강재 버팀보를 적용할 경우 경제성 및 효율성이 저하될 우려가 있다. 이러한 점을 개선하기 위해 PCT(Precast Concrete Truss) 시스템을 고안하였으며 이에 대한 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 콘크리트 트러스 부재의 조립 및 해체를 용이하게 하기 위해 적절한 연결방법이 제안되었다. 이러한 연결부를 포함한 PCT 시스템의 내하력을 검증하기 위해 실대형 실험이 실시되었으며, 실험결과는 구조해석결과와도 비교되었다. PCT 버팀보를 모사한 시험체는 극한하중 도달 시까지 좌굴이 발생하지 않았으나, 연결 부재 상세에 대한 일부 개선점이 도출되었다. PCT 시스템은 대규모 굴착 시 기존의 강재 버팀보를 대체하는 가설구조물로서 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. In a large scale of excavation for the foundation of large-sized structures and underground structures, a considerable amount of earth pressure can occur. Steel beams that have been used to form a temporary structure to support earth pressure may be less economical and less efficient in resisting the high earth pressure. To cope with this problem, PCT(Precast Concrete Truss) system has been devised and investigated both experimentally and analytically. A proper connection method between the concrete truss members was proposed to accommodate fast assembly and disassembly. Full-scale test of PCT system was performed to verify the load-carrying capacity of the PCT system including the connections. The test results were compared with those of structural analysis. The test specimen which corresponds to PCT strut attained the ultimate load without buckling, but the detail of connector members needs to be improved. It is expected that precast concrete truss members can be efficiently incorporated into a temporary structure for deep and large excavation by replacing conventional steel beams.
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분절형 복부 중공 프리스트레스트 콘크리트 교량 거더의 설계 및 실물크기 휨 실험 분석
한만엽(Han Man Yop),최석환(Choi Sokhwan),전용식(Jeon Yong-Sik) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 A Vol.31 No.3A
I형 PSC 거더에 새로운 설계 개념을 도입하여 낮은 형고의 장경간 거더를 설계하고, 실험을 통해서 적용성을 점검하였다. 본 연구에서 제안하는 거더는 복부에 개구부를 도입한 분절형 중공 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 거더(HWPC거더, Holed Web Prestressed Concrete girders)이다. 이 거더의 설계에는 세 가지 설계 개념이 종합적으로 적용되었다. 먼저 장경간의 거더를 공장에서 프리캐스트로 타설하여 양생을 마친 후에 현장으로 운반하는 방법을 채택하여 현장에서 거더를 제작하는 경우보다 콘크리트의 품질 관리가 용이하게 하여 고강도 및 고성능 콘크리트를 적용하는 것이 가능하게 하였다. 또한 거더를 분절화하여 제작하여 국내의 도로 여건에서도 장경간 거더를 공장에서 현장으로 이동시킬 수 있게 하였다. 이로써 현정에서의 작업 기간도 단축시킬 수 있다. 두 번째로 거더의 복부에 원형의 개구부를 도입하여, 단부 정착장치의 반을 이 개구부 내에 이동하여 분산 배치하여, 분절 거더의 조립에 사용하였다. 개구부에 정착부를 분산 배치하면 단부에 설치되는 정착장치가 줄어들게 되므로 단부에 작용하는 응력이 줄어들게 된다. 아울러 자연스레 단부에 도입되는 휨모멘트는 줄어들고, 중앙부에 큰 휨모멘트가 도입되므로 외력으로 인한 휨모멘트 분포에 더 가까운 형상의 부모멘트를 거더에 도입할 수 있다. 거더에 개구부를 도입하면 거더 지중도 줄어든다. 그리고, 세째로 단부에 설치되는 정착구의 수가 줄기 때문에 단부에서는 다이아프램을 제거하고도 정착이 가능하다. 이렇게 거더의 전 단면에 걸쳐서 같은 폭의 복부폭을 사용하면 거더 제작을 자동화 하는데도 도움이 될 것이다. HWPC거더의 설계 기법을 검증하고, 다단계 긴장의 효과 및 실제교량에 적용할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하기 위하여 실물 실험을 수행하였다. 길이 50 m, 높이 2 m인 거더 실험체를 분절형과 일체형으로 각각 l개씩 제작하여 휨실험을 수행하고, 결과를 비교하여 분석하였다. 분절형 거더와 일체형 거더는 처짐 및 균열생성 형성에서 근본적으로 유사하였다. 휨 강도, 처짐, 활하중 처짐제한 규정 등이 특정 설계기준을 만족하도록 설계하는 것이 가능하였다. A new form of Ⅰ-type PSC bridge girder, which has hole in the web, is proposed in this paper. Three different concepts were combined and implemented in the design. First of all, a girder was precast at a manufacturing plant as divided pieces and assembled at the construction site using post-tensioning method, and the construction period at the site will be reduced dramatically. In this way, the quality of concrete can be assured at the manufacturing factory and concrete curing can be well controlled, and the spliced girder segments can be moved to the construction site without a transportation problem. Secondly, a numerous number of holes was made in the web of the girder. This reduces the self-weight of the girder. But more important thing related to the holes is that about half of the total anchorages can be moved from the girder ends into individual holes. The magnitude of negative moment developed at girder ends will be reduced. Also, since the longitudinal compressive stresses are reduced at ends, thick end diaphragm is not necessary. Thirdly, Prestressing force was introduced into the member through multiple stages. This concept of multi-stage prestressing method overcomes the prestressing force limit restrained by the allowable stresses at each loading stage, and maximizes the magnitude of applicable prestressing force. It makes the girder longer and shallower. Two 50 meter long full scale girders were fabricated and tested. One of them was non-spliced, or monolithic girder, made as one piece from the beginning, and the other one was assembled using post-tensioning method from five pieces of segments. It was found from the result that monolithic and spliced girder show similar load-deflection relationships and crack pattems. Girders satisfied specific girder design specification in flexural strength, deflection, and live load deflection control limit. Both spliced and monolithic holed web post-tensioned girders can be used to achieve span lengths of more than 50m with the girder height of 2 m.
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