초고강도 콘크리트의 인발하중과 압축강도와의 관계

고훈범,김기태 한국건축시공학회 2018 한국건축시공학회지 Vol.18 No.1

The pullout test, a nondestructive testing(NDT), for pre-installed inserts is perhaps the most widely used technique toestimate the in-situ compressive strength of concrete. It measures the force needed to pullout a standardized metal insertembedded into concrete members. The pullout test was certified by the American Society for Testing andMaterials(ASTM) and Canadian Standards Association(CSA) as a reliable method for determining the strength of concretein concrete structures under construction. To easily estimate the strength of ultra-high-strength concrete, a simplifiedpullout tester, primarily composed of a standard 12mm bolt with a groove on the shaft as a break-off bolt, an insert nut,and a hydraulic oil pump without a load cell, was proposed. Four wall and two slab specimens were tested for two levelsof concrete strength, 80MPa and 100MPa, using a simplified pullout tester with a load cell to verify the advantages of thepullout test and simplified pullout test. The compressive strength of concrete, pullout load, and the rupture of the break-offbolt were measured 11 times, day 1 to 7, 14, 21, 28, and 90. The correlation of the pullout load and the compressivestrength of each specimen show a higher degree of reliability. Therefore, a simplified pullout test can be used to evaluatethe in-place strength of ultra-high-strength concrete in structures. The prediction equation for the groove diameter of thebreak-off bolt(y) with the concrete strength(x) was proposed as y=0.0184x+5.4. The results described in this researchconfirm the simplified pullout’s utility and potential for low cost, simplicity, and convenience. 비파괴 시험 중 선 매입 인발시험법은 아마도 현장의 콘크리트 압축강도를 평가하기 위해 널리 사용되는 기술이라고할 수 있다. 인발시험은 콘크리트 타설 전에 특별히 계획된형태의 철재 봉을 설치하여 콘크리트가 굳은 다음 그 봉을인발하여 그때의 하중을 측정하여 콘크리트 강도를 평가하는 방법으로 미국과 캐나다에서는 콘크리트 구조물 공사중에 콘크리트 강도를 결정하는 신뢰할 만한 시험법으로 각각ASTM C 900과 CSA A23.2에 규격화 되어 있다. 직경12mm볼트에 홈이 파인 파단형 인발 볼트와 인발너트, 그리고 로드셀이 필요 없는 오일유압펌프로 구성된 간이인발시험법을 초고강도 콘크리트 강도를 추정하기 위하여 제안되었다. 인발시험과 간이인발시험의 이점을 검증하기 위하여,80MPa 및 100MPa 급 두 가지 유형의 콘크리트로 제작된4개의 시험벽체와 2개의 슬래브를 대상으로 로드셀을 장착한 간이인발시험을 사용하여 인발시험을 실시하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도, 파단형 인발볼트의 파단 여부를재령 7일까지는 매일, 그리고 14일, 21일, 28일, 90일에측정하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도의 상관곡선은매우 높은 신뢰도를 보여주었으며, 따라서 인발시험이 현장에서 구조물의 초고강도 콘크리트 강도를 평가할 수 있다는것을 확인할 수 있었다. 파단형 인발볼트 직경과 콘크리트강도와의 관계식으로 y=0.0184+5.4(x=콘크리트 압축강도(MPa), y=파단형 인발볼트 직경(mm))를 제안하였다. 본연구에서 얻은 결과로 간이인발시험은 유용하며 저비용, 간편성 및 편의성에 대한 가능성이 검증되었다.

고강도 콘크리트에 대한 간이 인발시험법 적용

고훈범,전두진,이민재,Ko, Hune-Bum,Jeon, Doo-Jin,Lee, Min-Jae 한국구조물진단유지관리공학회 2017 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.21 No.5

1970년대에 여러 연구자가 시제품 시험장비를 가지고 인발시험을 실시하였으며, 인발시험은 콘크리트 강도를 결정하는 신뢰할 만한 비파괴검사 방법(NDT)으로 입증되었다. 우리는 고강도 콘크리트 강도를 추정하기 위하여 직경 10 mm볼트에 홈이 파인 파단형 인발 볼트와 인발너트, 그리고 로드셀이 필요 없는 오일 유압펌프를 포함한 간이 인발시험법을 제안하였다. 저비용, 간편성 및 편의성을 갖는 간이인발시험의 이점을 검증하기 위하여, 30 MPa 및 50 MPa 급 두가지 유형의 콘크리트로 제작된 4개의 모의벽체를 대상으로 로드셀을 장착한 간이인발시험을 사용하여 인발시험을 실시하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도는 재령 7일까지는 매일, 그리고 14일, 21일, 28일에 측정되었다. 시험결과 인발하중과 콘크리트 압축강도는 매우 밀접한 상관관계를 보여주었으며 따라서 인발하중이 현장에서 구조물의 고강도 콘크리트 강도를 평가할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 파단형 인발볼트 직경과 콘크리트 강도와의 관계식으로 y=0.05x+3.79(x=콘크리트 압축강도, y=파단형 인발볼트 직경)이 도출되었으며 결정계수는 0.88로 나타났다. In the seventies, a number of researchers carried out experiments on pullout tests with prototype equipment, and the pullout test was certified as a reliable nondestructive testing(NDT) method for determining the strength of concrete. To estimate the strength of high-strength concrete, we propose a simplified pullout test that uses as a break-off bolt a standard 10mm bolt with a groove on the shaft, an insert nut, and a pullout instrument that includes a hydraulic oil pump without a load cell. To verify the advantages of the simplified pullout test(low cost, simplicity, and convenience), four wall specimens were tested with two levels of concrete strength, 30 MPa and 50 MPa, using a simplified pullout tester with a load cell. The pullout load and concrete compressive strength were measured every day until day 7, day 14, day 21 and day 28. It was found that the pullout load was very similar to the compressive strength. Therefore, we have verified that a simplified pullout test can be used to evaluate the in-place strength of high-strength concrete in structures. The prediction equation of the groove diameter of the break-off bolt(y) with the concrete strength(x) was derived as y=0.05x+3.79, with a coefficient of determination of 0.88 found through regression analysis.

하중작용점 간격에 따른 하중분산 압축형 앵커의 인발거동 특성

황태현,이강일 한국방재학회 2016 한국방재학회논문집 Vol.16 No.3

하중분산 압축형 앵커는 길이가 다른 분리된 강연선으로 형성된다. 그러므로 분리된 강연선은 독립적으로 거동할 수 있고, 정착장 주변의 부착응력은 고르게 발휘된다. 그러나 이 앵커는 하중작용점의 간격에 따라 앵커의 인발거동 특성이 다를 수 있음에도 이를 고려하지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 작용점 간격에 따라 달라지는 하중분산 압축형 앵커의 인발거동 특성을 조사하기 위해 수치해석을 수행하였다. 해석결과 하중분산 압축형 앵커의 인발거동은 작용점의 간격에 따라 상이하였다. 그리고 간격 s=(5.0 or 6.0)L c인 경우 앵커 전장에 고른 부착응력이 발휘하였다. The multiple compression type anchor(MCA) was formed by the divided strands to have the different length. Therefore the divided strands can behave independently, and the bond stress around the bond length was induced uniformly. However the space of load points in tendon were not considered in field, although the pullout behavior of MCA may be different with the space of load point. Thereby this study was carried out a numerical analysis to investigate the pullout characteristics of MCA with the space of load points. In analyses results, the pullout behavior of MCA was different by the space of load point. And the bonded stress on the boned length was distributed uniformly, for s=(0.5 or 0.6)L c.

아스팔트용 고강도 앵커시스템의 인발강도식 검토에 관한 기초적 연구

Jaemin Choi,Seungyong Lee,Kitae Sung,Youngdoo Han 한국재난정보학회 2017 한국재난정보학회 논문집 Vol.13 No.3

인장하중을 받는 아스팔트 도로용 고강도 앵커의 강도특성에 관한 기초 성능을 규명하기 위해 앵커 매립깊이, 포장두께, 앵커 직경, 앵커 종류, 실험 온도, 에폭시 종류, 그룹인발 수량 등을 실험변수로 하여 정적 인발실험을 실시하고, 아스팔트 앵커의 인발강도에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과 아스팔트 앵커의 강재강도는 기존 콘크리트 앵커의 강재강도식을 적용하면 1.08배 이상의 안전율을 확보할 수 있으므로 콘크리트 앵커 강재강도식을 사용하여도 무관한 것으로 나타났다. 아스팔트 앵커의 실험을 통해 얻은 인발하중을 제안식과 비교하면 약 ±10% 이내의 오차로 근사치를 나타내고 있다. 이로부터 아스팔트 앵커의 경우에도 콘크리트 앵커와 동일한 투영면적의 비가 성립될 수 있을 것으로 판단된다. In order to investigate the basic performance of the high strength anchor for asphalt road subjected to tensile load, the static pullout test was carried out and the pullout strength of the asphalt anchor was analyzed. In the pullout test, the depth of anchor, depth of pavement, diameter of anchor, type of anchor, experimental temperature, epoxy type and amount of anchor were used as test variables. As a result, the steel strength of asphalt anchor was 1.08 times higher than that of conventional anchor concrete, therefore it is considered appropriate to use the steel strength formula of concrete anchor for asphalt anchor. Compared with the proposed formula, the pullout load obtained from the test of the asphalt anchor was within ± 10%. The ratio of the projected area of the asphalt anchor is the similar as that of the concrete anchor.

횡하중을 받는 파이프 줄기초의 변형 특성

임성윤 ( Seongyoon Lim ),김유용 ( Yuyong Kim ),유석철 ( Seokcheol Yu ),김석진 ( Seokjin Kim ),임재삼 ( Jaesam Lim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

강풍 발생시, 온실은 기초부의 침하 및 인발저항력 부족으로 인해 피해가 발생하며 이는 흙의 종류에 따라 크게 영향을 받는다. 따라서 지반조건(흙의 종류)별 온실기초의 설계기준이 없어 합리적이고 경제적인 지반보강 및 기초설계가 수행되지 못하므로 이에 대한 연구가 필요하다. 또한 흙의 종류에 따라 물의 보유력에 차이가 많고, 흙 내부 물의 보유력은 온실 구조재의 강도 변화에 가장 큰 영향을 준다. 따라서 본 연구에서는 강풍 발생 시 비닐하우스 측면이 전도되는 현상을 모사하기 위하여 파이프 줄기초를 종류가 다른 흙 3종류(통일분류법상 ML, SM, SC)에 대하여 모형토조를 이용하여 횡하중을 가하여 실험을 실시하였다. 파이프 줄기초의 매입깊이는 30cm, 40cm, 50cm로 하였으며, 횡하중은 속도5mm/min으로 진행하였다. 지반의 다짐도를 65%로 다진 후 횡방향을 하중의 가하여 파이프 줄기초의 매입깊이에 따른 서까래의 변형 특성에 대한 결과는 다음과 같다. 1. ML, SM, SC에 대한 수평저항력은 매입깊이가 증가할수록 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 2. 동일한 풍하중에 대한 줄기초의 변위는 SC > ML > SM의 순으로 나타남 3. 매입깊이 30㎝에서는 토질별 수평저항력의 차이가 미소한 것으로 나타났지만, 매입깊이가 증가할수록 차이가 크게 발생하는 것으로 나타났다. 4. 측면 풍속에 의한 인발저항력의 경우 SM > ML > SC의 순으로 나타고 있으며, 흙의 특성상 비교적 점토가 적은 SC보다는 SM에서 수평저항력이 더 큰 것으로 나타났다.

앵커볼트의 내력평가에 관한 실험적 연구

김성용,한덕전,신창훈,Kim, Sung-Yong,Han, Duck-Jeon,Shin, Chang-Hoon 한국방재학회 2005 한국방재학회논문집 Vol.5 No.1

본 연구는 익스팬션(고하중 앵커와 웨지앵커)의 내력평가 하기 위한 실험적 연구이다. 하중조건은 인발, 전단 및 인발과 전단의 조합하중이다. 고하중 앵커와 웨지 앵커는 국내산 앵커를 사용하였으며, 무근콘크리트에 매입하였다. 앵커 파괴 및 콘크리트 파괴모드에 따른 기존의 앵커 설계식를 연구하였으며, 실험결과를 인발 및 전단내력의 상호작용에 관한 여러 모델들과 비교 분석하였다. 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 조합하중 작용 시 힘의 상호작용은 타원형 상호관계가 가장 적합한 것으로 판단된다. The pull-out capacity of expansion anchor(heavy duty anchor and wedge anchor) was studied experimentally in this paper. Loading conditions included tension, shear, and combined tension and shear. The heavy duty anchor and wedge anchor were manufactured in domestic and installed In plain concrete. The failure mode of steel and concrete were studied carefully for the analytical formula of the anchorage design and the experimental data were compared with different models for the interaction of tension and shear capacities. Based on the research, the following conclusion may be drawn : The interaction of forces is well-described by an elliptical interaction relationship.

CPR 말뚝의 인발재하시험을 통한 주면마찰력 평가

고진석 ( Chin-surk Ko ),김정한 ( Jung-han Kim ),노정두 ( Jeongdu Noh ),강성승 ( Seong-seung Kang ) 대한지질공학회 2020 지질공학 Vol.30 No.1

CPR 시험말뚝에 대해 인발재하시험을 실시하고, 하중-변위 곡선과 하중-침하량 곡선을 분석한 후 항복하중과 허용지지력을 산정하여 주면마찰력을 평가하였다. 하중-변위 곡선으로부터 분석된 CPR 시험말뚝의 결과에 의하면, CPR 시험말뚝의 직경이 큰 경우의 항복하중과 허용지지력이 작은 경우보다 약 1.4배 이상 크게 나타났다. 하중-침하량 곡선으로 부터 분석된 결과에 의하면, CPR 시험말뚝의 직경 D500의 허용지지력이 D400보다 약 1.2~2.1배 큰 것으로 나타났다. 하지만, Fuller 분석에 의해 산정된 허용지지력은 P-S 곡선과 log P - log S 곡선에 의해 산정된 허용지지력과 큰 차이를 보여, Fuller 분석에 의한 허용지지력 산정은 적절하지 않은 것으로 판단되었다. Pull-out load tests were performed on a CPR (Compaction grouting compound Pile with Reinforce) test pile, with skin friction being evaluated by the yield load and allowable bearing capacity after analyzing load-displacement curves and load-settlement curves. Results of the CPR test piles analyzed from the load-displacement curves show that the yield load and allowable bearing capacity of the large-diameter CPR test pile were about 1.4 times larger than that of the small-diameter pile. Results of the load-settlement curves reveal that the allowable bearing capacity of the CPR test pile with diameter of D500 was 1.2~2.1 times greater than that of the pile with diameter of D400. However, the allowable bearing capacity calculated using Fuller’s analysis differed substantially from that determined using the P (Pull-out load) - S (Settlement) and log P - log S curves. Therefore, calculation of the allowable bearing capacity using Fuller’s analysis is shown to be inappropriate.

인발시험을 통한 스파이럴 볼트의 지보특성

김장원 ( Jang Won Kim ),강추원 ( Choo Won Kang ),송하림 ( Ha Lim Song ) 대한화약발파공학회 2011 화약발파 Vol.29 No.1

To make large slopes or rock structures stable, supporting systems, such as anchor bolt, rock bolt and spiral bolt which are developed recently, are commonly used. In this study, in-situ pull-out tests were carried out to compare the characteristics of rock bolt that is most widely used with ones of spiral bolt that is newly developed. Re-pull-out test for the spiral bolt in which loading and unloading cycles are repeated three times showed that the maximum pull-out load is almost constant irrespective of the number of loading cycles, which may be due to no failure between spiral bolt and filler. On the other hand, the maximum pull-out load for the conventional rock bolt decreases with the number of loading cycles due to the partial failure between rock bolt and filler.

아스팔트용 고강도 앵커시스템의 인발강도식 검토에 관한 기초적 연구

Choi, Jaemin,Lee, Seungyong,Sung, Kitae,Han, Youngdoo 한국재난정보학회 2017 한국재난정보학회 논문집 Vol.13 No.3

인장하중을 받는 아스팔트 도로용 고강도 앵커의 강도특성에 관한 기초 성능을 규명하기 위해 앵커 매립깊이, 포장두께, 앵커 직경, 앵커 종류, 실험 온도, 에폭시 종류, 그룹인발 수량 등을 실험변수로 하여 정적 인발실험을 실시하고, 아스팔트 앵커의 인발강도에 대하여 분석을 실시하였다. 그 결과 아스팔트 앵커의 강재강도는 기존 콘크리트 앵커의 강재강도식을 적용하면 1.08배 이상의 안전율을 확보할 수 있으므로 콘크리트 앵커 강재강도식을 사용하여도 무관한 것으로 나타났다. 아스팔트 앵커의 실험을 통해 얻은 인발하중을 제안식과 비교하면 약 ${\pm}10%$ 이내의 오차로 근사치를 나타내고 있다. 이로부터 아스팔트 앵커의 경우에도 콘크리트 앵커와 동일한 투영면적의 비가 성립될 수 있을 것으로 판단된다. In order to investigate the basic performance of the high strength anchor for asphalt road subjected to tensile load, the static pullout test was carried out and the pullout strength of the asphalt anchor was analyzed. In the pullout test, the depth of anchor, depth of pavement, diameter of anchor, type of anchor, experimental temperature, epoxy type and amount of anchor were used as test variables. As a result, the steel strength of asphalt anchor was 1.08 times higher than that of conventional concrete anchor, therefore it is considered appropriate to use the steel strength formula of concrete anchor for asphalt anchor. Compared with the proposed formula, the pullout load obtained from the test of the asphalt anchor was within ${\pm}10%$. The ratio of the projected area of the asphalt anchor is similar as that of the concrete anchor.

평면 변형 인발의 극한 해석

김병민,최인근,최재찬,이종수 대한기계학회 1991 대한기계학회논문집 Vol.15 No.5

본 연구에서는 Liu의 수식화를 바탕으로 가공 경화성을 고려하여 수식화를 재 구성하고, 유한요소 프로그램을 개발하여 평면 변형 인발문제를 극한 해석함으로써, 성형에 필요한 한계 하중 및 최적 속도장을 직접적으로 구하였다.수렴되어진 최적 속도장으로 각 요송에서의 변형률 속도, 변형률 및 격자 변형등을 수치적으로 계산함 으로써 가공에 따른 변형 특성도 파악하였다. 한계 하중은 항공기 구조용 소재인 알 루미늄 6061 재료를 이용하여 판재 인발 실험을 행함으로써 얻은 결과치와 비교 검토 하였으며, 유동 특성을 관찰하기 위하여 격자 왜곡(grid distortion) 실험을 하여 얻 은 변형 패턴과 수치 계산에서 구한 격자변형 패턴을 상호 비교하였다.