학술발표회 초록 ( 재료 (Ⅱ) ) : PS - PPO 막의 Free Volume 조절에 따른 기체 투과 특성의 변화에 관한 연구

이두성,김승현,김진환 ( Doo Sung Lee,Seung Hyun Kim,Jin Hwan Kim ) 한국화학공학회 1994 춘계학술발표회 Vol.- No.-

프리캐스트 곡선 PSC 거더의 구조 성능에 관한 실험연구

이두성,최우석,김태균,Lee, Doo Sung,Choi, Woo Suk,Kim, Tae Kyun 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.4

이 연구에서는 이동식 곡선거푸집으로 제작된 현장제작 곡선 PSC 거더의 정적거동을 조사하는 것이 주요 목적이다. 다양한 곡선선형 제작이 용이한 이동식 곡선거푸집을 이용하여 현장에서 제작된 지간 30m, 곡선반경 80m인 곡선 PSC 거더에 대한 재하시험이 수행되었다. 모든 시험결과는 수치해석결과와 비교되었으며, 거더의 중앙부에 대한 변위와 변형률이 측정되었다. 실험결과에서 실물모형 시험체의 초기균열발생 하중은 사용하중보다 1.3배 증가한 하중에서 발생하였다. 또한, 연성설계기준을 만족하여 시험체는 초기균열 발생 후에 취성파괴되지 않고 연성 파괴될 것으로 판단되었다. 사용성 검토에서 균열발생 시의 처짐값이 도로교설계기준(2010)에서 제시한 활하중 재하 시의 허용처짐량을 만족하였다. 유한요소 해석결과와 시험결과는 전체적인 거동이 매우 유사하게 나타났으며, 현장제작 곡선 PSC 거더의 사용성과 안전성 측면에서는 큰 문제가 없는 것으로 판단된다. The main purpose of this study is to investigate the static behavior of a horizontally curved prestressed concrete (PSC) girder. A 30m long full-scale curved PSC girder with 80.0m radius is fabricated by a portable curved form system. Deflections and concrete strains at the middle of span were measured. The obtained experimental results have been compared to those from F.E.A. analysis. When a initial crack developed, the applied load was 1.3 times the service design load and the vertical deflection at the middle of span satisfied the requirement for a live load state according to the Korea Bridge Design Specifications (2010). Also, the ductility of the full scale specimen satisfied the limit in the Specifications (2010). To verify the experimental results, a numerical F.E. analysis was carried and confirmed that the data were similar with results from the test above. The horizontally curved PSC girder fabricated on site was found to have enough strength for safety under and after construction.

기술이전을 기다리는 우수한 특허기술이 한자리에

이두성,Lee, Du-Seong 한국발명진흥회 2006 發明特許 Vol.31 No.4

분절형 CFT부재를 이용한 이동식 프리텐션 제작대의 개발 및 활용

이두성,김태균,이성철,Lee, Doo Sung,Kim, Tae Kyun,Lee, Sung Chul 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.3

프리텐션 공법으로 생산되는 부재는 제작대의 대형화에 따른 문제로 일반적으로 공장에서 제작되고, 이에 따라 운반상의 문제로 프리텐션 부재의 크기에 제한을 받게된다. 본 연구에서는 현장에서 프리텐션 공법을 적용할 수 있는 이동식 프리텐션 제작시스템을 개발하였다. 프리텐션 방식의 50m급 PSC 거더를 제작하기 위해서는 높은 압축력에 대해 시스템이 지속적으로 저항해야 한다. 따라서 이동식 제작시스템은 긴장력에 대해 좌굴안정성을 확보해야 한다. 본 연구에서는 50m 길이의 프리텐션 거더를 제작할 수 있는 이동식 제작시스템을 CFT부재를 이용하여 제작하였다. 시스템의 안전성과 구성부재의 거동을 파악하기 위해 정적가력시험을 수행하여 이동식 프리텐션 제작시스템의 안정성을 입증하였다. 이동식 프리텐션 제작시스템은 다양한 프리텐션 부재 제작현장에 투입되어 시공성이 검토되었다. 공장이 아닌 현장에서 이동식 프리텐션 제작시스템을 통해서 생산되는 프리텐션 부재는 포스트텐션 공법에 비해 공정이 단순하고, 프리스트레스 손실이 적으며, 정착장치 등이 불필요하다는 장점을 현장에서 효율적으로 활용할 수 있게 되었다. Pretension PSC (Prestressed Concrete) members are subjected to a certain limit of size as they are generally produced in the off-site plant and transferred to the site due to the large scale of the product on system. In this study, a portable pretensioning production system has been developed, which allow us to apply the pretension method on site. Considering that a 50m span PSC girder using the pretension method requires a pressing device to endure a large jacking force, the portable pretension production system has to ensure safety against such a large pretension jacking force. In this study, the portable pretensioning system to produce a 50m span pretension girder was manufactured by using CFT (Concrete Filled steel Tube) members. In order to understand the stability of the system and the behavior of the elements, a static loading test was conducted and the stability of the proposed portable pretensioning production system was confirmed. The developed portable pretension system was applied to several construction sites and was investigated the problems on site. During the pretension girder and slab members that was producted by this pretension system in construction site, it has be found the several advantages such as simple fabrication processes, reduction of prestress-loss, and a decrease of 15% compared with the fabrcation cost of post-tension girder. After due consideration of the problems, this portable pretension system will be improved.

100MPa급 초고강도 원심성형 각형보의 설계 및 제작기술 개발

이두성,김성진,김정회,Doo-Sung Lee,Sung-Jin Kim,Jeong-Hoi Kim 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.27 No.4

In this study, a structural concrete square beam was developed using the centrifugal molding technique. In order to secure the bending stiffness of the cross section, the hollow rate of the cross section was set to 10% or less. Instead of using the current poor mixture of concrete, a special formwork for producing a centrifugal square beam was manufactured, and a concrete mixing ratio with a high slump (150-200) and a design strength of 100 MPa or more was developed and applied. The produced centrifugally formed rectangular beams were subjected to performance tests according to the standard bending and shear test standards for centrifugally formed members. The static load test results for the four specimens exceeded both the nominal bending strength and nominal shear strength, which are design values through structural design, proving the structural reliability of the ultra-high-strength centrifugally formed square beam.

장경간 건축구조를 위한 하이브리드 OCB보의 개발

이두성,김상연,김태균,Lee, Doo-Sung,Kim, Sang-Yeon,Kim, Tae-Kyun 한국토지주택공사 토지주택연구원 2015 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.6 No.3

최근 국내의 건축구조는 공간활용을 극대화할 수 있도록 계획되고 있다. 공간활용의 장점을 실현하기 위하여 하이브리드 OCB(Optimized Composite Beam)보를 개발하였다. 본 논문에서 개발된 건축용 OCB보는 부모멘트 구간에서는 노출강연선으로 보강된 H형강으로 구성되고 정모멘트 영역에서는 프리텐션 방식의 PSC 구조로 구성된다. 본 연구에선 유한요소법을 이용하여 건축용 OCB보의 휨성능을 조사하였다. 15m, 20m, 30m 길이의 OCB모형을 구성하여 재료 및 기하학적 비선형 정적해석을 수행하였다. 해석결과로부터 다음과 같은 결과를 얻었다. 1)해석모델의 초기균열은 사용하중이상에서 모두 발생되었다. 2)사용하중단계에서 처짐은 건축구조설계기준에 제시된 허용처짐량 이내로 만족하였다. 3)유한요소모델의 파괴 시 극한하중은 모두 단면의 설계공칭강도 이상에서 발생되었다. 해석결과로부터 건축용 OCB보의 구조적인 신뢰성이 입증되었다. The building structure in Korea is planned to maximize the use of space in recent. The hybrid OCB(Optimized Composite Beam) beam is developed to take advantage of using the space. The OCB beam is composed of the steel H-beam section reinforced by open strands in negative moment zone and the pretensioned PSC concrete section in positive zone. Flexural behavior of typical architectural hybrid OCB beam section was investigated by F.E.M. The 15m, 20m, 30m OCB models were tested on nonlinear material and geometry under static loading system. Following results are obtained from the analysis; 1)The OCB beam develop initial flexural cracking over full service loading. 2)Overall deflections of OCB beam under the service loads are less than those of the allowable limits in KCI Code(2012). 3)The ultimate load capacity get over the nominal strength of the OCB main section. The OCB beam is verified of structural reliability from the finite element analysis.

PSC 풍도슬래브에 부착된 내화패널의 내화특성에 관한 실험연구

이두성,배정,최헌,민인기,Lee, Doo Sung,Bae, Jeong,Choi, Heon,Min, In Gi 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.2

In this Study, the performance of precast PSC slabs with fire resistance panel for fire resistance of the tunnel system was evaluated by experimentally. The fire test was performed in fire resistance (electric) furnace according to RABT(Richtlinien fur die Ausstatung und den Betrieb von stra${\beta}$entunneln) time heating temperature curve. The test results showed that the measured temperatures at the t=0 mm depth of PSC slab with precast fire resistance panel during a fire was maximum temperature $367^{\circ}C$, lower than $380^{\circ}C$ (ITA 2004), when damage occurs. Also, at the t=25 mm, the maximum temperature was $239^{\circ}C$, which was lower than the damage temperature of rebar, $250^{\circ}C$. From the results, the use of precast fire resistance panel (t=25 mm) improves fire resistance of PSC structures. 본 연구에서는 터널에서 발생되는 화재로부터 구조물을 보호하기 위해 내화패널이 부착된 프리캐스트 PSC 슬래브의 내화성능을 조사하기 위해 내화실험이 수행되었다. 내화실험은 독일의 RABT(Richtlinien fur die Ausstatung und den Betrieb von stra${\beta}$entunneln) 화재시간-온도곡선을 적용하여 내화성능을 평가하는 것으로 하였다. ITA(2004)에서 제시하는 기준에 따라 내화성능 시험을 수행한 결과, 콘크리트의 손상을 판단하는 위치인 t=0mm의 최대온도는 $367^{\circ}C$로서 손상한계온도 $380^{\circ}C$(ITA 2004)이하였으며, 철근의 손상을 판단하는 위치인 t=25mm의 최대온도는 $239^{\circ}C$로서 손상 한계온도인 $250^{\circ}C$이하로 나타났다. 실험결과로부터, 25mm두께의 내화패널이 부착된 프리스트레스 슬래브 시험체는 내화성능을 가진 것으로 입증되었다.

사업화 지원제도의 안내

이두성,Lee, Du-Seong 한국발명진흥회 2006 發明特許 Vol.31 No.3

강곡선 플레이트거더 복부판의 전단좌굴계수에 관한 연구

이두성(Lee Doo-Sung),이성철(Lee Sung-Chul) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.3A

국내/외에서 설계되는 강곡선거더교 복부판의 전단강도는 복부판의 4변을 단순지지라는 가정 하에서 산정되는 탄성전단좌 굴강도로 제안하고 있다(AASHTO Guide Specifications, 2003). 그러나, Lee et al.(l996, 1999)과 Bradford(l996)의 최근 연구에서 실제의 설계범위를 갖는 직선이나 곡선 복부판에서 어느 정도의 강성을 갖는 플랜지에 의해서 접하는 변의 경계조건은 단순지지 보다는 고정지지에 더 근접하며, 복부판의 형상비에 따라서는 AASHTO의 탄성좌굴강도가 60%이상 낮게 평가되고 있음을 발표하였다. 특히 강곡선복부판의 전단좌굴강도는 곡률의 영향으로 AASHTO Guide Specifications(2003)의 탄성전단좌굴강도보다 최대 38%이상 증가하고 있음이 Lee and Yoo(1999)의 연구에서 조사되었다. 본 논문에서는 선형좌굴 해석을 이용하여 곡률과 경계조건이 동시에 고려된 강곡선 복부판의 전단좌굴계수를 합리적으로 추정할 수 있는 산정식을 제안하고자 한다. In the design of horizontally curved plate girder web panels, it is required to evaluate accurately the elastic buckling strength under pure shear. Currently, elastic shear buckling coefficients of curved web panels stiffened by transverse intermediate stiffeners are determined by assuming conservatively that straight web panels without curvature are simply supported at the juncture between the flange and web. However, depending upon the geometry and the properties of the curved plate girder, the elastically restrained support may behave rather closer to a fixed support. The buckling strength of curved girder web is much greater (maximum 38%) than that of a straight girder calculated under the assumption that all four edges are simply supported in Lee and Yoo (1999). In the present study, a series of numerical analyses based on a 3D finite element modeling is carried out to investigate the effects of geometric parameters on both the boundary condition at the juncture and the horizontal curvature of web panel, and the resulting data are quantified in a simple design equation.

강곡선 플레이트거더 복부판의 극한전단강도에 관한 실험연구

이두성(Lee Doo Sung),박찬식(Park Chan Sik),이성철(Lee Sung Chul) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 A Vol.26 No.4A

강곡선복부판의 전단설계에서 Guide Specifications(AASHTO, 2003)에서는 여전히 후좌굴강도를 반영하고 있지 않다. 그러나 최근 강곡선 복부판의 전단거동에 관한 해석 및 실험연구를 통해서 탄성좌굴 후에 직선교 복부판과 같이 후좌굴강도를 발현하고 있으며, 일반적인 설계범위에서 직선교 복부판과 유사한 크기의 극한전단강도를 나타내고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 강곡선복부판의 극한전단강도를 조사하기 위하여 유한요소해석과 실험연구를 수행하였다. 연구결과를 통해서 일반적으로 설계가 수행되는 기하학적인 범위 내에서 강곡선복부판은 후좌굴강도를 발현하며, 그 크기는 동일한 재료를 적용한 직선복부판과 유사하다는 것을 알 수 있었다. 그러므로 강도한계상태에서 강곡선복부판도 Lee and Yoo(1998)가 제안한 직선복부판의 극한전단강도를 이용하여 설계할 수 있음을 본 연구를 통해서 제안하였다. Although a limited number of experimental investigations and finite element analyses revealed that a curved web panel in practical design has a considerable reserve strength after the elastic buckling as a straight girder web panel, the current Guide Specifications for Horizontally Curved Steel Girder Highway Bridges (AASHTO, 2003) do not consider the postbuckling strength in the ultimate shear strength due to lack of a comprehensive study. In this study, the ultimate shear strength behavior of horizontally curved steel web panels was investigated through nonlinear finite element analysis and experimental test. It was found that curved web panels used in practical designs are able to develop the postbuckling strength that is equivalent to that of straight girder web panels having the same dimensional and material properties.