절취부를 갖는 세로보의 피로거동과 보수·보강에 관한 연구(I) -정적거동 및 피로거동의 실험적 고찰-

황윤국,장동일,Hwang, Yoon Koog,Chang, Dong Il 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.3

절취된 세로보를 갖는 강철도교량의 바닥판에서의 피로거동 및 손상시 보수 보강의 효과를 연구하기 위해 8개 대형시험체에 대한 모형시험을 수행하였다. 실교량을 대상으로 실동응력을 측정하여 기본 응력범위 빈도히스토그램을 작성하고 이에 의한 변동응력의 등가응력범위를 산출하였다. 이 등가응력범위를 기준으로 피로시험의 응력변동범위의 크기를 조정하면서 정적 및 피로시험을 보강전과 보수 보강후로 구분하여 실시하였다. 정적시험에 의하면 재하하중의 크기가 등가실동응력 수준인 시험체의 경우에서 이미 허용응력과 비슷한 응력을 나타내므로서 피로균열의 발생조건을 충족하고 있었다. 손상된 시험체에 대해 다양한 보수 및 보강을 실시하여, 각각의 결과를 비교검토하였다. 그 결과 보수효과는 stop hole을 천공하고 고장력볼트를 체결한 경우에 피로균열성장의 지체효과가 뚜렷하게 나타났다. 한편 보강효과는 휨의 지배를 받는 세로보의 경우 인장측 플랜지의 보강이 효과적이며, 복부의 보강은 보강방법으로 적절하지 않음을 알 수 있었다. 또한 직각절취된 세로보의 피로설계등급은 우리나라 시방서 피로설계규정의 E등급에 해당한다는 것을 확인할 수 있었다. This study encompasses the performance of static and fatigue test for the 8 large scale test specimens to clarify the fatigue behavior of coped stringer and the effect of the repair and strengthening on the damaged stringer of the floor system in steel railway bridges. For the purpose of the research, the actual stress wave for the existing bridge was measured, the basic stress range frequency histogram was made and the equivalent stress range was calculated. Using the result from the equivalent stress range made by adjusting the stress range, the static and fatigue test was carried out by identifying the previous rehabilitation and after. As the result of the static tests, it was revealed that the level of local stress under the S1 specimen test of the real equivalent stress range was similar to tensile strength of the test material, and it was consistent with the requirement of the initiation condition of the fatigue crack. Through the various rehabilitation methods to the damaged specimens, the effects of the repair and reinforcement were analyzed. According to the results of the repair of effect, bolting the high tension bolt over the stop hole was confirmed to be more adequate method than drilling only stop hole to delay the fatigue crack growth. Futhermore, in case of the stringer subjected by bending moment, the reinforcement over the upper flange side was determined to be a useful strengthening method, and the reinforcement to the web of the stringer was not appropriate to accomodate as a adequate strengthening method. Also it was confirmed that the category of the fatigue design for the coped stringer met with the category E specified on the fatigue design criteria of the Highway Standard Specification in Korea.

개선된 교량통합유지관리시스템

황윤국(Hwang, Yoon-Koog),박경훈(Park, Kyung-Hoon),선종완(Sun, Jong-Wan),송재준(Song, Jae-Joon) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

SY 비탈형 보거푸집의 표준단면 형상 개발

황윤국 ( Hwang Yoon-koog ),신상민 ( Shin Sang-min ),배규웅 ( Bae Kyu-woong ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2

최근 공사 기간 단축과 인건비 절감을 위해 거푸집을 탈형하지 않는 비탈형 보거푸집의 필요성이 RC구조물에서 강조되고 있다. 본 연구의 목적은 새로 개발된 비탈형 보 거푸집인 SY Beam의 표준단면 형상을 해석 모델링을 통해 개발함에 있다. SY Beam의 표준 단면 형상은 범용 프로그램인 MIDAS GEN의 모델링과 해석을 통해, 0.8mm~1.2mm의 다양한 두께의 강판 데크 구조 모델링을 수행하여 결정하였다. 그 결과, 동일한 형상의 강판을 2개 제작하여 일체화 하는 형태로, 강판의 변형이 일어나지 않도록 스트럽과 용접할 수 있도록 하였다. 또한, 강판의 단면 성능을 높이기 위해 강판의 절곡 부위 사이에 엠보싱을 50mm 간격으로 배치하고 단면치수는 폭과 높이가 각각 400mm와 450mm로 결정하였다.

교량 안전등급 분석을 통한 유지관리전략 개선 방안 연구

황윤국(Yoon-Koog Hwang),선종완(Jong-Wan Sun),최영민(Young-Min Choi),박경훈(Kyung-Hoon Park) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.3

교량은 국가 주요 기반시설물 중의 하나로서 ‘시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법’에 따라 정기적인 안전점검 또는 진단이 실시되고 있다. 이를 통해 교량의 상태평가 및 안전성평가 결과에 의해 각각 상태등급과 안전성등급이 개별적으로 산정되고, 두 등급의 결과 중 상대적으로 낮은 등급이 해당 교량의 안전등급으로 결정된다. 본 연구에서는 교량 안전등급의 핵심인 상태등급과 안전성등급의 상관관계를 일반국도 상에 위치한 교량의 대표적인 상부구조형식인 RC슬래브교, PSCI거더교, 강박스거더교, 라멘교 및 프리플렉스거더교를 대상으로 분석하였다. 또한 분석 대상 교량의 형식별로 각각의 등급 간의 상관현황, 상관범위 등을 파악하고, 교량 상부구조형식별 점검 및 진단의 적정 수행주기 변경방안을 제안하여 국내의 기존 유지관리 정책 수립의 합리적인 개선 방향을 제시하고자 하였다. 연구 결과에 근거하여 교량은 상부구조형식, 안전등급에 따라 기존 점검 및 진단 주기의 일부 조정이 필요할 것으로 판단되며, 향후 보다 다양한 교량형식에 대한 세부적인 연구를 통해 유지관리 정책의 개선이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다. Because bridges are major national infrastructure, regular safety inspections or diagnoses for bridges have been conducted in accordance with the "Special Act on the Safety and Maintenance of Facilities." Accordingly, the condition and safety assessments of the bridge are conducted to derive the condition and safety rating, respectively. A lower result is determined to be the safety grade of the bridge. In this study, the relationship between the condition rating and safety rating, which are the core of the bridge safety grade, was analyzed by the representative superstructure types of bridges, such as RC slab, PSCI girder, Steel box girder, Rhamen, and Preflex girder, to identify the correlation status and range between each rating. A reasonable improvement direction for establishing existing maintenance policies was suggested by proposing an alternative plan to change the proper implementation cycle of the inspection and diagnosis of bridge superstructure types. As a result of the research, it is necessary to adjust the inspection and diagnosis cycle according to the superstructure type and safety grade. In addition, maintenance policies need to be improved through detailed research on more diverse bridge types in the future.

기존 교각의 FRP 원통관을 이용한 내진보강의 실험연구

황윤국(Hwang, Yoon Kook),윤순종(Yoon, Soon Jong),김정호(Kim, Jung Ho),최영민(Choi, Young Min),박경훈(Park, Kyung Hun),권태규(Kwon, Tae Gyu) 한국콘크리트학회 2003 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2003 No.5

건설기술 발전과 연구개발에서의 우리의 역할

황윤국(Yoon-Koog Hwang) 대한토목학회 2010 대한토목학회지 Vol.58 No.4

난류하에서의 TMD에 의한 현수교 주탑의 진동제어

김기두,황윤국,변윤주,장동일,Kim, Ki Du,Hwang, Yoon Koog,Byun, Yun Joo,Chang, Dong Il 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.2

Before cables are constructed, tower of suspension bridge is behaved as a cantilever type. Buffeting occured by unsteady loading of the tower due to velocity fluctuation in the oncoming flow has a wind velocity consistent with fundamental frequency of the tower and may give rise to large response by the tower resonance. To reduce the dynamic response by buffeting, the behavior of tower with TMD(Tuned Mass Damper) has studied using finite element method in time domain. The buffeting was obtained by transforming the velocity spectrum in frequency domain to random variable in certain time domain. The most probable maximum displacement which can be occured during the time interval was obtained using peak factor. The optimum location for TMD installation and TMD specification were decided by parametric study. Also, the effect of vibration control about various wind velocity was studied by the TMD which has optimum specification and location. 케이블이 가설되기 전까지 외팔보 형태로 지지되는 현수교의 주탑에 불규칙적인 변동 공기력이 작용할 때 발생하는 버페팅은 구조물의 기본 고유진동수와 일치하는 풍속이 존재하고 이에 따른 주탑의 공진에 의해 큰 응답을 유발할 수 있다. 버페팅 하중에 의한 동적 응답을 감소시키기 위해서 제진장치의 일종인 TMD(Tuned Mass Damper)를 부착한 주탑의 거동특성에 관한 연구를 유한요소법에 의하여 시간영역에서 수행하였다. 버페팅 하중을 구하기 위하여 주파수 영역의 속도스펙트럼을 시간영역의 무작위변량으로 변환시켰으며, peak factor를 이용하여 일정기간동안 일어날 수 있는 구조물의 최대 변위의 기대치를 구하였다. 최적의 TMD 부착위치와 제원을 변수별 수치해석을 통하여 결정하였으며, 최적의 제원을 갖는 TMD에 의한 풍속별 진동제어 효과를 검토하였다.

RPF 합성보의 실험 연구

장동일,황윤국,김정호,조태준,Chang, Dong Il,Hwang, Yoon Kook,Kim, Jung Ho,Cho, Tae Jun 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.4

기존 프리플렉스 합성형 교량의 당면한 문제점은 하부 플랜지의 콘크리트 인장균열발생을 여하히 제어할 수 있느냐 하는 점이다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 하부 플랜지 콘크리트부에 정적량의 PC강재를 도입하여 콘크리트에 압축력을 추가로 도입하므로써 프리플렉스 합성형이 전단면 압축(Full Prestressing)상태로 거동하도록 하는데 목표를 두고 검토하였다. 또한 이 과정에서 기존의 프리플렉스 합성형의 장점을 저해하지 않는 형고 및 단면의 유지 또는 개선과 경제성을 잃지 않도록 하였다. 여기서 개발한 새로운 개념의 합성형을 리프리스트레스트 프리플렉스 합성형(Represtressed Preflexional Composite Beam : 이하 RPF 합성형)이라 하고 해석, 설계, 시공의 전과정에 걸처서 작성된 유한요소해석프로그램(D.A.R.P.)을 이용하여 그 출력을 실물모형실험을 통해 비교, 검증하므로써 기존 프리플렉스 합성형의 문제점을 개선하면서도 경제성을 지는 거동특성을 확인할 수 있었다. The conventional preflex beams are designed by the method of paritial prestressing and allow the tensile stresses at the lower concrete of beams. As a consequence, most of preflex beams experience the tensile cracks under the service loads. This study was conducted to develop the most effective preflex beams, which do not allow tensile stress under the service load, by introducing additional prestressing called 'represtressing' at the lower concrete of beams. The objective of the study was accomplished by developing a computer analysis and design program and conducting experiments. Using the developed computer program, standard sections of the represtressed preflex beams were determined by computer modeling. In the experiment, two actual size of represtressed beams were tested under the imitated service loads. The results of test have shown that the performance of the represtressed preflex beams is generally excellent. A remarkable improvement was made in the design of preflex composite beams. Since the represtressed preflex beams(RPF) do not experience the tensile cracks under the service loads, the use of this beam for the bridge structures will lead to easy bridge maintenance and management. Furthermore, due to the low beam depth, high clearance and economical design can be realized in the bridge design using RPF.

토목공학분야의 유전자 알고리즘 활용

최영민,황윤국,Choi Y. M.,Hwang Y. K. 한국전산구조공학회 2005 전산구조공학 Vol.18 No.1

조립식 아치형 교량의 실물 모형 실험

김긍환,황윤국,조현준,Kim, Geung-Hwan,Hwang, Yun-Guk,Jo, Hyeon-Jun 한국레미콘공업협회 1990 레미콘 Vol.6 No.-