강합성 2-거더교의 가로보 배치 간격 및 소요 휨강성에 관한 연구

박용명,조현준,황민오,Park, Yong Myung,Cho, Hyun Joon,Hwang, Min Oh 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.1

본 논문에서는 수직 및 수평 브레이싱을 생략하고 I-형 거더를 가로보만으로 연결한 강합성 2-거더교에서 가로보의 적정 배치간격 및 소요 휨강성의 산정을 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 지간 40m의 단순교와 40+50+40m의 2차로 연속교를 예제교량으로 시산 설계하였다. 본 교량에 대해 중간가로보의 배치 간격과 휨강성을 매개변수로 하여 합성전 후 고정하중, 활하중, 풍하중 및 지진하중에 대한 해석을 수행하고 설계하중조합에 대한 응력 및 활하중 분배효과를 분석하였다. 한편, 강재 거더와 가로보의 격자구조에 대해 합성전 고정하중을 고려한 재료-기하 비선형해석으로부터 횡비틀림 좌굴강도를 평가하였다. 이상의 해석 결과를 토대로 지점부 및 중간가로보의 적정 배치 간격과 소요 휨강성을 제안하였다. A study on the evaluation of proper spacing and required flexural rigidity of cross beams in composite two I-section steel girder bridges without a lateral and sway bracing system was performed. Specifically, a 2-lane, 40-m simple span bridge and a 3-span continuous (40+50+10m) bridge were designed, and structural analyses under dead load before and after composite, live, wind, and seismic loads were performed using spacing and flexural rigidity or cross beams as parameters. Through parametric analysis, the effect on the stresses due to the combination of loads and live load distribution was investigated. In addition. material and geometric nonlinear analyses under dead load before composite were performed to evaluate the lateral buckling strength of the steel girders and cross beam. Based on the results or such analyses, the proper spacing and flexural rigidity of cross beams at intermediate points and supports were proposed.

이축대칭단면 HSB800 강재 플레이트거더의 비탄성 횡비틂좌굴강도의 해석적 평가

박용명,이건준,최병호,황민오,Park, Yong Myung,Lee, Kun Joon,Choi, Byung Ho,Hwang, Min O 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.2

본 연구에서는 균일휨모멘트를 받는 HSB800 강재 플레이트거더의 횡비틀림좌굴(LTB) 강도를 비선형해석으로 평가하였다. 세장, 비조밀 및 조밀 복부판을 갖는 이축대칭단면들을 대상으로 하였으며, 초기처짐과 잔류응력의 영향을 고려하여 비탄성좌굴 영역의 LTB 강도를 평가하였다. 본 연구에서는 단일패널모델과 3-패널모델을 각각 고려하였으며, 이들 모델의 타당성을 평가하기 위해 SM490 강재 거더에 대해 해석을 수행하고 AASHTO, AISC, Eurocode 및 국내 도로교한계상태기준과 비교하였다. 이후 동일한 방법으로 HSB800 강재거더에 대해 LTB 강도 평가 해석을 수행하였으며, 비탄성 영역의 LTB 강도에 대한 현재 기준이 이축대칭 HSB800 강재 거더에서도 적용될 수 있는 것으로 평가되었다. In this paper, lateral-torsional buckling(LTB) strength of HSB800 steel plate girder under uniform bending moment was estimated by the nonlinear analysis. Doubly symmetric sections with slender, noncompact and compact webs were considered and the LTB strength in the inelastic range was estimated by taking initial imperfection and residual stress into account. For the numerical analysis, single-panel model and three-panel model were considered and analysis of SM490 steel plate girder was performed to judge the validity of the constructed models by comparing the results with AASHTO, AISC, Eurocode and KHBDC(LSD) codes. By using the same models, LTB strength of HSB800 girder was evaluated and it was acknowledged that the current codes can be applied to HSB800 girders with doubly symmetric section in the inelastic LTB range.

내후성강재 고장력볼트 이음부 미끄럼계수 평가 실험 (I)

박용명,성택룡,Park, Yong Myung,Seong, Taek Ryong 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.2

An experimental research to evaluate the slip coefficient of high-strength slip-critical-type bolt connection of weathering steel plate has been performed in this paper. Experiments were performed with several surface conditions such as clean mill scale with hand or power brush cleaning, shot blast cleaned, inorganic zinc primer coated, and weather coated surfaces. Also, the relaxation of bolt clamping force was estimated during 500 hours. It was ascertained from the experiments that slip coefficients are greater than 0.40 in all faying surface conditions except mill scale surface with power brushing. The quantify of relaxation depended on the surface conditions and was $3{\sim}8%$, i.e., less than 10%. 본 논문에서는 내후성강재의 고장력볼트 마찰이음부 미끄럼계수 평가를 위한 실험연구를 수행하였다. 표면 상태는 흑피 부착표면을 수동 및 전동솔질로 청소한 경우, 숏브라스트 표면, 무기징크 하도 및 웨더코트를 적용한 경우들을 고려하였다. 또한, 각 표면 상태에 대하여 500 시간 동안 볼트축력 감소율을 측정하였다. 실험결과로부터 흑피표면을 전동솔질한 경우를 제외하면 미끄럼계수는 모두 0.4보다 컸다. 볼트축력 감소율은 표면상태에 따라 달랐으며 $3{\sim}8%$ 정도로서 10% 이내의 값을 보였다.

내후성강재 고장력볼트 이음부 미끄럼계수 평가 실험 (II)

박용명,성택룡,Park, Yong Myung,Seong, Taek Ryong 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.2

본 논문에서는 대기 중에 폭로한 내후성강재의 고장력볼트 마찰이음부 미끄럼계수 평가를 위한 실험연구를 수행하였다. 표면 상태는 흑피 부착된 시험체와 숏브라스트로 흑피를 제거한 시험체를 각각 3개월 및 6개월 폭로한 후 수동솔질, 전동솔질 및 청소하지 않은 표면 등을 고려하였다. 또한, 6개월 폭로 시험편의 각 표면 상태에 대하여 600 시간 동안 볼트축력 감소율을 측정하였다. 실험으로부터 모든 시험체에서 폭로 기간에 따라 미끄럼 계수는 증가하였으며 흑피부착 표면을 전동솔질로 청소한 경우를 제외하곤 모두 0.6 이상의 값을 보였다. 볼트 축력 감소율 역시 초기 비폭로 시험체에 비해 폭로한 시험 체에서 증가하였으며 최대 감소율은 약 10%에 이르렀다. An experimental research to evaluate the slip coefficients of high-strength friction-type bolt connection of weathering steel plate has been performed in this paper. The test specimens with mill scale or shot blast had been exposed in open air during 3 and 6 months and cleaning of rust surface by hand brushing, power tool brushing and no cleaning was considered. The relaxation of bolt clamping force had also been measured during 600 hours. It was found that slip coefficients increased to the value over 0.6 with exposure except mill scale surface by power tool brushing. The relaxation of bolt tension force in exposed specimens also increased and maximum value reached to about 10%.

전단력을 받는 선설치 앵커볼트의 콘크리트 파열파괴강도 평가 연구

박용명,전명희,최명국,김철환,김인기,Park, Yong-Myung,Jeon, Myeong-Hui,Choi, Myung-Kuk,Kim, Cheol-Hwan,Kim, In-Gi 한국강구조학회 2012 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.24 No.2

전단하중을 받는 앵커볼트의 설계에 $45^{\circ}$ 콘파괴 이론이 그동안 적용되어 왔으나, 2,000년 이후부터 CCD(Concrete Capacity Design) 방법이 새로운 설계법으로 도입되었다. 그러나, 본 방법은 주로 소형 앵커볼트에 대한 실험 결과에 근거한 관계로 앵커볼트의 직경이 50mm 이하인 경우에 한해 적용이 허용되고 있다. 따라서 큰 연단거리를 갖는 중대형 앵커볼트에 대한 합리적인 콘크리트 파열파괴강도식의 도출이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 M56 선설치 단일 앵커볼트로 연단거리 350mm에 대해 콘크리트 파열파괴강도 평가를 위해 4개의 시험체에 대해 실험을 수행하였다. 그리고, 본 실험 결과와 타 연구의 실험 결과를 종합하여 연단거리 750mm까지의 큰 연단거리에 대해 새로운 전단파괴강도식을 제안하였다. The 45-degree cone failure theory has been used in concrete anchor bolts design under shear loading, but the CCD (Concrete Capacity Design) method was adopted as a new design method since 2000. However, the method was allowed only for anchor diameters of less than 50mm because it is based on the experimental results of small size anchor bolts. Therefore, it is necessary to develop a rational concrete breakout capacity equation for medium-to-large size anchor bolts with large edge distance. In this study, shear tests on M56 cast-in-place single anchor bolt with edge distance of 350mm were performed using four test specimens. Based on the test results and findings of existing studies, a new equation for the breakout capacity of anchor bolts under shear loading with edge distance of up to 750mm was proposed.

균열콘크리트에 매입된 선설치앵커의 정적 전단하중에 대한 저항강도

박용명,주호중,김동현,강문기,이종한,Park, Yong Myung,Ju, Ho Jung,Kim, Dong Hyun,Kang, Moon Ki,Lee, Jong Han 한국강구조학회 2015 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.27 No.1

본 연구에서는 균열콘크리트에 매입된 선설치앵커의 정적 전단하중에 대한 콘크리트 파열파괴강도 평가 실험을 수행하였다. 이를 위해 앵커 직경 30mm, 연단거리 150mm, 매입깊이 240mm인 비균열 시험체 2개와 전단하중에 수직한 방향과 평행한 방향의 균열을 모사한 시험체 각각 3개씩에 대해 실험을 수행하였다. 실험으로부터 하중 직각방향 균열 시험체는 비균열 시험체에 비해 강도의 저하가 없었으며 하중 평행 방향 균열 시험체는 91%의 강도를 보였는데, 이는 ACI 318-11의 비균열콘크리트의 저항강도의 84%에 해당하였다. 따라서 현재 ACI 318 기준에서 균열콘크리트의 저항강도를 비균열콘크리트 강도의 71%로 고려하는 것에 비해 작은 감소율을 보였다. In this study, an experimental study was performed to evaluate the concrete breakout strength of cast-in-place(CIP) anchors in cracked concrete under static shear loading. The CIP anchors involved in this study were 30mm in diameter with an edge distance of 150mm and an embedment length of 240mm. The experiment was carried out for two specimens in uncracked concrete and three specimens in cracked concrete orthogonal and parallel to the direction of shear loading, respectively. Compared to the uncracked concrete specimen, cracked specimen orthogonal to the direction of shear loading showed no reduction in the concrete breakout strength and that parallel to the load direction about 91% strength which corresponds to 84% of uncracked concrete strength defined in ACI 318-11. Therefore, the experimental results showed smaller decrease in the shear resistance of CIP anchors in cracked concrete than that specified in ACI code which account for 71% strength of uncracked concrete in cracked concrete.

호안조성용 거치식 강판셀공법의 실험적 연구

박용명,오성남,Park, Yong Myung,Oh, Sung Nam 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.2

본 연구에서는 호안의 안벽 및 방파제의 조성에 있어 기존의 타공법에 비해 경제성, 공사기간 및 시공장비 측면에서 유리한 거치식 강판셀 공법의 설계 기법 및 구조적 건전성 확보를 위해 실시한 실험 연구 결과를 제시하였다. 강판셀 구조는 다수의 보강재와 셀-아크 연결부 등이 존재하는 얇은 쉘 구조로서 그 거동이 복잡할 뿐만 아니라 설계 기준에서 셀 및 아크 내부의 속채움 토압의 크기가 다소 모호하게 규정되어 있다. 이러한 문제의 해결을 위해 실규모의 원통형 단면벽 강판셀 구조$(D11.0^m{\times}H14.0^m{\times}12t)$를 설계 제작하여 해상에 거치하고 속채움을 한 후 현장 응력계측을 수행하였으며, 그 결과를 상세 구조해석 결과와 비교 분석함으로써 당 공법의 설계 기술을 구축하고자 하였다. This study will present the experimental research on the establishment of design considerations and structural integrity of the placed steel-plate cell methods for seawall and waterbreak, which have some benefits in the aspects of construction cost, time and equipments compared with the existing methods. The behavior of steel-plate cell structure is complicate due to stiffeners and cell-arc junction. There is also an ambiguity on lateral pressure by cell and arc filler. To resolve such problems, full scale cell $(D11.0^m{\times}H14.0^m{\times}12t)$ has been designed and fabricated, then placed on the seabed and filled. The strain measurement has also been performed to build up the design technology together with numerical analysis.

일축대칭단면 HSB800 강재 플레이트거더의 비탄성 횡비틂좌굴강도의 해석적 평가

박용명,이건준,최병호,황민오,Park, Yong Myung,Lee, Kun Joon,Choi, Byung Ho,Hwang, Min O 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.25 No.2

본 연구에서는 균일휨모멘트를 받는 일축대칭단면 HSB800 고강도강 플레이트거더의 횡비틂좌굴(LTB) 강도를 비선형해석으로 평가하였다. 압축플랜지 단면이 인장플랜지에 비해 작은 경우와 큰 경우에 대해 각각 세장, 비조밀 및 조밀 복부판을 갖는 단면들을 고려하였으며, 비지지길이는 비탄성 LTB 영역을 대상으로 하였다. Eurocode 3 및 AASHTO, AISC 기준들과의 비교를 위해 단일패널모델과 3-패널모델을 각각 고려하였으며, 모델의 타당성을 평가하기 위해 SM490 강재 거더에 대해 먼저 해석을 수행하고 각 기준과 비교하였다. 이후 동일한 방법으로 HSB800 강재거더에 대해 LTB 강도 평가 해석을 수행하였으며, 압축플랜지 단면이 인장플랜지에 비해 작고 비조밀플랜지-세장/비조밀복부판 단면들은 현재 기준의 휨강도에 도달하지 못하는 결과를 얻었다. In this paper, lateral-torsional buckling(LTB) strength of HSB800 high strength steel plate girder with monosymmetric section under uniform moment was evaluated by nonlinear analysis. The unbraced length in inelastic LTB range was considered for the sections whose smaller or larger flange is in compression with slender, noncompact and compact web. Analyses of SM490 steel girders were first performed with the single-panel and three-panel model to judge the validity of the constructed models by comparing those results with Eurocode 3, AASHTO and AISC codes. By using the same models, LTB strength of HSB800 girder was evaluated and it was found that the sections whose smaller flange is in compression with noncompact flange-slender/noncompact web could not reach the flexural strength of the design codes.

근입식 강판셀 구조 설계표준화 및 최적제원 결정에 관한 연구

박용명,김태진,Park, Yong Myung,Kim, Tae Jin 한국강구조학회 1999 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.11 No.3

본 연구에서는 대수심 해안에서 호안 구조물의 조성에 적합한 근입식 강판셀 구조의 표준설계절차를 확립하고 최적제원 결정을 위한 연구를 수행하였다. 최적 제원의 결정을 위해 셀 안전성 검토용 전산프로그램을 개발하고 강도가 다른 사질토 지반에 대해 수심별로 가능한 제원을 프로그램을 사용하여 도출한 뒤 최적 강판셀 제원 결정을 위한 일반식을 제안하였다. 아울러 강판셀의 관입을 위한 진동햄머 시스템의 소요 기진력 산정식의 타당성을 확인하는 모형실험을 수행하였으며, 제안한 셀제원에 대한 소요 기진력의 데이터를 제시하였다. In this study, establishment of standard design procedure and optimum dimension of the embedded steel-plate cellular bulkheads for seawall structures in deep water sites has been presented. A computer program was developed to asses feasible dimensions of steel-plate cell, and general equations to determine optimum cell diameter and embedment depth are derived for sand. A model experiment to verify the necessary driving force of vibratory hammer system was also performed and driving force data pertinent to optimum cell dimension are presented.

선설치앵커의 동적 전단하중에 대한 저항강도: 비보강 앵커

박용명,강문기,김동현,이종한,강충현,Park, Yong Myung,Kang, Moon Ki,Kim, Dong Hyun,Lee, Jong Han,Kang, Choong Hyun 한국강구조학회 2014 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.26 No.1

The Concrete Capacity Design(CCD) method has been used in the design of anchor since 2001 and Korean design code specify that concrete breakout capacity of CIP anchor under seismic load shall be taken as 75% of static capacity. In this study, an experimental study was performed to evaluate the concrete breakout capacity of unreinforced CIP anchors under dynamic shear force. For the purpose, three static and dynamic shear-loading tests were conducted using 20mm diameter anchors, respectively. The edge distance of 120mm was considered in the tests. In the dynamic tests, 15 cycles pulsating load with 1Hz speed was applied and the magnitude of loading step was increased until concrete breakout failure occurs. From the tests, the concrete breakout capacity under dynamic shear loading showed nearly same capacity by static loading. 2001년 이후 앵커의 설계는 Concrete Capacity Design(CCD) 방법이 적용되고 있는데, 국내 기준에서는 지진하중에 대한 콘크리트의 파열파괴강도를 정적 파괴강도의 75%로 제한하고 있다. 본 연구에서는 무근콘크리트에 매입된 선설치앵커의 동적 전단하중에 대한 콘크리트 파열파괴강도 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위해 직경 20 mm의 앵커에 대해 정적 하중과 동적 편진하중에 대한 실험을 각각 3개의 시험체에 대해 수행하였으며, 앵커의 연단거리는 120 mm를 적용하였다. 동적 실험은 15 cycle의 편진하중을 1 Hz의 속도로 재하하였으며 반복하중단계의 크기를 키워가면서 최종 파괴 시까지 가력하였다. 실험으로부터 동적 전단하중에 의한 콘크리트 파열파괴강도는 정적하중에 의한 것과 거의 같은 파괴강도를 보였다.