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계측 센서를 활용한 PSC 거더 텐던의 긴장력 측정 실험
신경준,박영웅,이성철,김윤용,이환우,Shin, Kyung-Joon,Park, Young-Ung,Lee, Seong-Cheol,Kim, Yun Yong,Lee, Hwan-Woo 한국전산구조공학회 2015 한국전산구조공학회논문집 Vol.28 No.6
프리스트레스(PS) 긴장재의 긴장력 관리는 거더 성능관리에 있어 매우 중요한 항목이나 현재는 시공시 설계 긴장력의 도입 여부만을 검증한 후 공용시에는 그 관리가 이루어지지 않는 실정이다. 이에 본 연구에서는 PSC 거더의 제작단계에서부터 공용시까지 생애주기 동안의 긴장력 관리가 가능한 PSC 거더를 제안하기 위한 기초 연구로서, 현재의 기술수준으로 사용 가능한 센서들을 이용하여 PS 긴장력을 측정하는 실험 연구를 수행하였다. 소규모 거더를 제작하여 4종류의 센서를 설치하였고, 긴장력을 도입하면서 각 센서들의 적용성과 정확성을 평가하였다. 실험결과에 따르면, 중공로드셀은 편심하중이 작용하는 경우 기준값보다 하중을 높게 평가하는 경향이 있었다. EM 센서는 실용이 가능한 정확도를 보여주었으며, 콘크리트 내부의 긴장재를 따라 어느 위치에서도 설치할 수 있다. The prestressing force has not been managed after construction nevertheless it is one of the importrant factors that maintain the structural safety of PSC girder bridges. The prestressing force is just measured during construction using jacking device and after that, it can not be managed practically. For this reason, this study investigated the measurements of prestress using embedded sensors that can be available now with an ultimate goal to propose smart prestressed girders that can measure the prestress from the birth to the end of service life. 4 types of sensors were installed on the small prestressed girders, and the applicability and the accuracy of those sensors were tested while the prestress was applied to the girders. The results show that a center-hole type loadcell has a tendency to measure a prestressing force higher than a reference value, especially when it is loaded with an eccentricity. a EM sensor shows several advantages that has a good practical accuracy, that can be installed anyplace along the tendons.
잔골재의 배합비에 따른 고성능 섬유 보강 시멘트 복합체의 휨 거동 및 균열 특성
신경준(Shin Kyung-Joon),장규현(Jang Kyu-Hyoun) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 A Vol.27 No.5A
인장에 취약한 단점을 가지고 있는 시멘트계 혼합재료인 모르타르와 콘크리트의 인장성능을 보강하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있으며, 주요한 한가지 방법으로 인장에 강한 섬유를 콘크리트에 혼입하여 주는 섬유보강 콘크리트가 꾸준히 연구 사용되어 왔다. 최근에는 부족한 인장강도를 보완하여 준다는 개념에서 한 단계 발전하여 여러 개의 균열을 동시에 발생시켜 각각의 균열폭을 최소화시키면서 극한변형율을 증가시키는 고성능 섬유보강시멘트복합체(HPFRCC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구들은 주로 섬유의 배합특성과 물-시멘트비와 결합제에 대한 연구에 초점을 맞추어 수행되었으며, 잔골재의 배합 특성에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 고인성 HPFRCC 배합의 기본이 되는 잔골재에 따른 역학적 특성 연구를 수행하였고, 이에 대한 결과를 바탕으로 잔골재 비에 따른 HPFRCC의 거동 및 균열 특성에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과, 잔골재로써 규사를 사용한 경우 압축강도와 탄성계수를 유지하며 파괴인성이 낮아지는 경향을 보였으며, 휨인성의 증가와 효과적인 균열분산을 위한 최적 배합은 잔골재(규사)-시멘트비가 0.8~1.0인 것으로 나타났다. Various methods have been used to reinforce the cementitious material such as mortar and concrete that have weak tensile strength. Major reinforcing method is to mix matrix with fibers which have strong tensile strength. Recently, High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites (HPFRCC) has been developed which shows multiple cracking behavior, that is different from conventional FRC. Related studies mainly have focusing on the mechanical behaviors according to fiber types and mixture proportions such as W/C and binder contents. However, study related to fine aggregate type and contents are insufficient. Therefore, this paper examines the fracture characteristics related to fine aggregate and contents, and reports the cracking behavior as well as mechanical behavior for various mixtures which have different fiber type and mixture proportions. From the results, it was useful to use silica sand as a fine aggregate for reducing fracture toughness as maintaining compressive strength and elastic modulus. It is showed that optimal silica-cement ratio was 0.8~ 1.0 to maximize flexural toughness and number of crack.