피라미트기초의 지지력 및 침하에 대한 안전성에 관한 연구

김두환,김성필,송관권,김상곤,안만복,정치국 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

본 연구에서는 지상구조물이 하중을 받게 되면 지반의 침하나 측방유동, 전단변형이 발생하게 된다. 이러한 구조물의 변형의 원인은 지반의 불균질성과 지층구조의 차이의 파악이 부족함에서 발생하는 경우가 대부분이다. 일반적으로 지반은 기반암의 생성원인과 풍화의 영향, 지하수의 존재 유·무, 환경적 요소 등에 의해 많은 영향을 받으며 동일한 지역에서도 각 위치에 따라 지반의 층 두께, 강도, 압축특성 등의 따라 다르게 나타나는 경우가 많다. 따라서 지반의 지지력 및 침하 특성을 파악하기 위해서는 충분한 지반조사를 실시하여 구조물이 설치될 영역의 지반 공학적 특성을 충분히 파악하여야 한다. 기존 팽이기초공법은 일본에서 특허기술로 개발되어 최근 국내에 도입된 팽이형기초공법이 있다. 효과는 주로 횡방향 유동의 방지에 따른 침하의 억제와 지지력의 증대로 볼 수 있다. 이러한 효과는 현장과 실내에서 수행한 재하시험의 결과 및 유한 요소 해석 기법에 의한 수치해석 결과를 비교 분석한 것을 알 수 있으며, 이 공법으로 시공된 몇몇의 구조물에서 상당한 양의 침하량 감소 및 지지력 증대의 효과가 나타난 것으로 보고된 바 있다. 그러나 기존 팽이기초공법과 메커니즘이 비슷한 사각 피라미드 기초는 모양 및 형태가 달라 아직까지 국내에 소개된 바가 없지만, 사각 피라미드 기초의 시공 가능성 등의 측면을 고려하여 개량을 통해 지반의 침하량 감소 및 지지력 증대를 추구한 기초 공법이라 할 수 있다. 따라서 사각 피라미드 기초의 역학적 거동 및 특성을 파악하고 시제품을 제작하여 구조체의 침하량을 정밀히 산정함으로써 지반의 침하에 대한 안전성 증대의 효과를 기대할 수 있다.

철도 하로판형교 지점부의 일체형 가로보 개선에 관한 연구

하윤수,김두환,송관권,김성필,이성근 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.22 No.4

Recently, the plate girder bridge is offen designed a temporary bridge for underground roadway construction have not interrupt railroad operation. The integral support plate girder bridge which have longitudinal girder and cross-girder is improved workability and reduction cost and of construction time. The cross beam of the integral support plate girder bridge has a normal box shape to distribute load on the main girde to end both side girder. In this study, On the change to the web distance of the cross box shows characteristics of related to the stresses and displacements on the flange and web plate. Afterward, the various analysis contributed to the safety improvement of crossbeam of the integral support crossbeam plate girder bridge. 최근 공용중인 철도 운행에 지장이 없도록 지하차도 등을 위한 공사의 임시 가설구조물 공법으로 하로판형교를 적용하고 있다. 이러한 하로판형교 형태중 주형과 가로보를 일체화시켜 공사비 절감 및 공기의 단축을 통한 시공성을 향상 시킨 하로판형교를 지점부 일체형으로 개선하였다. 지점부 일체형 하로판형교에 적용하는 가로보는 통상 박스형상을 가지며 주거더에 작용하는 하중을 측면으로 전달시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 박스가로보의 복부판 중앙부 간격에 따른 변화에 대하여 플랜지 및 복부판에 작용하는 응력 및 변위에 관련한 형상을 파악하여 이를 개선하여 향후 지점부 일체형 가로보 하로판형교의 가로보 안전성 향상에 기여하고자 한다.

저층 철근 콘크리트 시설물 선형 내진 성능 평가

김두환,정의도,송관권,김성필,Kim, Doo-Hwan,Jeong, Ui-Do,Song, Kwan Kwon,Kim, Seong Pil 한국공간구조학회 2018 한국공간구조학회지 Vol.18 No.2

Following a 5.8 magnitude earthquake on September 12, 2016 in Gyeongju Province, a magnitude 5.4 earthquake occurred in the northern region of Pohang City on November 15, 2017 in South Korea. Only 7.9 % of the building structures are earthquake-resistant, according to the recent survey conducted by the government agencies in October 2017. In this paper, the linear analysis seismic performance evaluation procedure of the existing school structures presented in the revised methodology(Seismic Performance Evaluation Procedure and Rehabilitation Manual for School Facilities) was introduced. In this paper, the linear analysis evaluation procedure presented in the revised methodology was introduced and the seismic performance index of the example structure was evaluated using the linear analysis evaluation procedure. The seismic retrofit was verified by the linear and nonlinear dynamic analyses using Perform 3D. The analysis results show that the dissipated inelastic energy is concentrated on the retrofitted shear wall and the maximum inter-story drift of the stadium model structure with damping system satisfies the requirement of the current code.

지반굴착용 조립식 버팀보의 구조 안정성에 관한 연구

이기선,김두환,송관권,김성필,김정훈 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.22 No.3

본 연구에서는 일반 버팀보 공법을 개선한 조립식 버팀보 공법을 적용할 때 구조안정성에 대하여 검토하였다. 굴착단계별 가상의 최대 발생 토압력에 대해 좌굴되지 않도록 충분한 강성을 가지는에 대한 안정성검토를 실시하였다. 고강도 조립식 버팀보 공법은 상부플랜지에 일정한 간격으로 볼트 구멍이 천공되어 있는 공법이다. 구조물의 좌굴해석 결과 안전율은 약 5%정도 증가하였고, 발생응력이 허용응력보 다 낮기 때문에 버팀보의 구조 안정성은 확보된 것으로 판단된다. 특히 고강도 버팀보 공법을 적용 시 축방향 압축응력은 약 16% 증가한다. 고강도 버팀보 공법은 공사기간을 단축할 수 있으며 추가 부재를 구매할 필요가 없어 경제적이다. In study, Structural stability was considered when applying the high strength strut method with improved general strut method. considered whether there is sufficient stiffness to so as not buckling to the maximum hypothetical earth pressure. also structure stability of the strut component was reviewed. The high strength strut method is a technique used in place of the general strut method. high strength prefabricated Strut method is a technique that has bolt holes drilled in the upper flange at regular intervals. As a result of the buckling analysis, it was considered that the safety factor increased by about 5 %. also Since the stress generated is below the allowable stress, it is judged that structural stability of the strut is ensured. In particular, the safety factor of axial compressive stress increases about 16 % with use of high strength steel when applying the high strength prefabricated strut method. the high strength strut method is construction method may shorten the construction period and there is no expense to purchase additional materials.

사각 피라미드 기초의 침하 안정성에 관한 연구

김성필,김두환,송관권,이기선,김정훈 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.22 No.2

In this study, the settlement of concrete rectangular pyramid foundation on soft ground is investigated based on a finite element analysis. considering the grounding load and the grounding area of square pyramid foundation, we compensate the insufficient design bearing capacity and investigated the effect of settlement by load. Based on this study, it is found that the rectangular pyramid foundation shows the smallest settlement of three different type of foundations. As a result of this study, it was resulted that the square pyramid foundations were more effective than the crushed stone foundations by 18%. These results show that the ground pressures of the square pyramid bases are divided into horizontal and vertical stresses, so it is analyzed that the horizontal stress builds up the rigid ground on the foundation of the structure and distributes the load widely to increase the resistance to the overhead load. 본 연구에서는 유한 요소 해석을 바탕으로 연약 지반의 콘크리트 직사각형 피라미드 기초의 접지 하중과 접지 면적을 고려하여 불충분 한 설계 능력을 보완하고 하중에 의한 침하의 영향을 연구하였다. 이 연구의 결과로, 사각 피라미드 기초가 일반 기초보다 18% 더 효과적이라는 결과가 나왔는데, 이는 압밀침하에 체적의 변화에 따라 밀접한 관계를 가지고 있으며 과잉간극수압이 소산 하는 시간에 비해 비교적 짧은 시간에 일어나는 하중의 변화로 발생한 것으로 해석되었다. 해석 시 지층의 경계조건에 따라 압밀층은 상단과 하단 중간에 이루어져 있고, 압밀이 진행 되는 시간에 비해 짧은 시간에 하중이 가해져 하중이 완전히 작용하기 전에는 압밀이 전혀 발생하지 않는 것으로 해석되었다.

단면의 골재분포를 고려한 콘크리트의 휨균열 진전 거동해석기법

채영석 ( Young Suk Chae ),송관권 ( Kwan Kwon Song ),민인기 ( In Ki Min ) 한국안전학회(구 한국산업안전학회) 2013 한국안전학회지 Vol.28 No.6

This paper discusses 2D models of beams for simulating the fracture of brittle materials. A simulation of an experiment on a concrete beam subjected to bending, in which two overlapping cracks occur, is used to study the effect of individual beam characteristics and different arrangements of the beams in the overall network mesh. It was found that any regular orientation of the beams influences the resulting crack patterns. Methods to implement a wide range of poisson`s ratios are also developed, the use of the mesh to study arbitrary micro-structures is outlined. The crack pattern that are obtained with mesh are in good agreement with the experimental results. Also,numerical simulations of the tests were performed by means of a model, and non-integer dimensions were measured on the predicted mesh damage patterns.

케이블로 지지된 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 정착부의 응력특성에 관한 연구

태기호,김두환,변윤주,송관권 한국안전학회 2012 한국안전학회지 Vol.26 No.6

Anchorage zone in prestressed concrete cable stayed bridges is very important area due to the more accurate analysis is needed to estimate the behavior. In the study, since the cable anchorage zone in the prestressed concrete cable-stayed bridge is subject to a large amount of concentrated tendon forces, it shows very complicated stress distributions and causes a serious local cracks. Accordingly, It is necessary to investigate the parameters of affecting the stress properties, such as the cable inclination, the position of anchor plate, the modeling method and the three dimensional effect. The tensile stress distribution of anchorage zone is compared to the actual design condition by varing the stiffness of spring element in the local modeling and an appropriate position of anchor plate is determined. These results would be elementary data to the stress state of anchorage zone and more efficient design

강관압입후 슬롯 홀을 갖는 비개착 터널공법의 현장적용에 관한 연구

채영석 ( Young Suk Chae ),송관권 ( Kwan Kwon Song ),민인기 ( Ni Ki Min ) 한국안전학회(구 한국산업안전학회) 2015 한국안전학회지 Vol.30 No.1

In the study, a new non-open cut tunnel steel pipe method using slot hole has been developed. As is overcomes shortcomings of conventional methods, it is applied to the field. The main concept of the new method is the steel pipe pumping system with slot holes which, by means of formation slot holes between each steel pipe, applied to the magnitude of the relaxed earth pressure caused by excavation to the ground to prevent ground displacement. The stability of the support members and effect of displacement control of the new method were verified through several ways as numerical analysis and site test. The new method was applied to the construction of a11.5m wide, 7.4m high and 50m long section that passes side subway and large buildings in inner city. By applying the new method, tunnel construction was successfully completed in 6 months. It decreases the construction period to 30% compared to that of conventional methods, and ground was almost negligible

철도 하로판형교 지점부의 일체형 가로보 개선에 관한 연구

하윤수(Ha, Yun Soo),김두환(Kim, Doo Hwan),송관권(Song, Kwan Kwon),김성필(Kim, Seong Pil),이성근(Lee, Seong Geun) 한국강구조학회 2018 한국강구조학회 학술대회 발표집 Vol.29 No.1

케이블로 지지된 프리스트레스트 콘크리트 박스거더 정착부의 응력특성에 관한 연구

태기호 ( Ghi Ho Tae ),김두환 ( Doo Hwan Kim ),변윤주 ( Yun Joo Byun ),송관권 ( Kwan Kwon Song ) 한국안전학회(구 한국산업안전학회) 2012 한국안전학회지 Vol.27 No.6

Anchorage zone in prestressed concrete cable stayed bridges is very important area due to the more accurate analysis is needed to estimate the behavior. In the study, since the cable anchorage zone in the prestressed concrete cable-stayed bridge is subject to a large amount of concentrated tendon forces, it shows very complicated stress distributions and causes a serious local cracks. A ccordingly, It is necessary to investigate the parameters of affecting the stress properties, such as the cable inclination, the position of anchor plate, the modeling method and the three dimensional effect. The tensile stress distribution of anchorage zone is compared to the actual design condition by varing the stiffness of spring element in the local modeling and an appropriate position of anchor plate is determined. These results would be elementary data to the stress state of anchorage zone and more efficient design.