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.

단경간 2-거더교의 여유도 평가 실험-수평브레이싱의 효과

박용명,조움돋이,황민오,이대용,윤태양,Park, Yong Myung,Joe, Woon Do Ji,Hwang, Min Oh,Lee, Dae Yong,Yoon, Tae Yang 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.3

본 연구에서는 단재하경로 구조로 인식되는 2-거더교에서 한 개 거더의 손상 시 여유도를 평가하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험변수는 하부 수평브레이싱으로 하여 하부 수평브레이싱이 설치된 경우와 설치되지 않은 경우의 단경간 1/5 모형 시험체 2개를 제작하였다. 먼저 균열이 없는 정상상태 시험체에 대해서 탄성범위 내에서 재하실험을 수행하였으며, 이후 지간 중앙부의 한 개 거더에 인위적인 손상을 가한 후 종국상태에 이르기까지 재하 실험을 수행하였다. 실험으로부터 정상상태의 교량에서도 수평브레이싱은 하중 재분배 역할을 수행하였으며, 한 개 거더에 심각한 손상이 발생한 경우에는 가로보와 바닥판이 비균열 거더 측으로 하중 재분배 기능을 일부 수행하였으나, 특히 하부 수평브레이싱은 2-거더교의 손상 시 여유도 향상에 매우 중요한 기능을 하는 것으로 나타났다. This paper presents the results of an experimental study to evaluate the redundancy in two plate-girder bridges, which are generally classified as non-redundant load path structures. The study was performed at a time when one of the two girders was damaged. The bottom lateral bracing was considered the experimental variable, and two 1/5-scale bridge specimens of simple span with and without a lateral bracing system were fabricated. Loading tests were first performed on the intact specimens without a cracked girder, within an elastic range. Thereafter, the ultimate loading tests were conducted on the damaged specimens with an induced crack at the center of a girder. The test results showed that the cross beams and the concrete deck redistributed some of the load to the uncracked girder, but the lateral bracing system played an important role in improving the redundancy during the damage and was also effective for load redistribution even when the bridge was intact.

지진모의실험에 의한 비균열 및 균열콘크리트에 매입된 비보강 선설치앵커의 전단 저항강도 평가

박용명,김태형,김동현,조성훈,이종한,Park, Yong Myung,Kim, Tae Hyung,Kim, Dong Hyun,Jo, Sung Hoon,Lee, Jong Han 한국강구조학회 2015 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.27 No.3

본 연구에서는 지진모의실험으로 비보강 선설치앵커의 전단에 대한 콘크리트 파열파괴강도를 평가하기 위한 실험 연구를 수행하였다. 이를 위해 앵커 직경 30mm, 연단거리 150mm, 매입깊이 240mm인 비균열 시험체와 전단하중에 수직 및 수평 방향 균열콘크리트 시험체들에 대해 각각 실험을 수행하였다. 지진모의실험 시 동적 가력은 CSA N287.2, ACI 355.2와 ETAG 001 기준을 참조하여 결정하였으며 이후 파괴 시까지 정적 재하를 실시하였다. 비균열 및 균열콘크리트 모두 지진모의실험에 의한 저항강도는 각각 정적 강도와 거의 동등한 수준이었다. 한편, 콘크리트 파괴단면의 깊이는 $8d_0$에 모두 미치지 못하였으며 이로부터 기존 강도식에 비해 유효지압길이를 고려하지 않는 ACI 318-11의 수정강도식이 콘크리트 파열파괴강도를 적절하게 평가하는 것으로 분석되었다. In this study, an experimental study was performed to evaluate the concrete breakout strength of unreinforced cast-in-place anchors by seismic qualification test under shear loading. The CIP anchors tested herein were 30mm in diameter with an edge distance of 150mm and an embedment depth of 240mm in uncracked and cracked concrete. The cracked specimen consisted of orthogonal and parallel crack to the loading direction, respectively. The dynamic loading sequence during the seismic qualification test was determined based on CSA N287.2, ACI 355.2 and ETAG 001 codes. After the dynamic loading, the static loading was applied until failure occurs. The shear resistance by seismic qualification tests showed almost the same strength as that obtained from the static tests in uncrcaked and cracked concrete, respectively. Meanwhile, the breakout depth did not reach $8d_0$, therefore the modified strength equation of ACI 318-11 could estimate properly the concrete breakout strength, which does not consider effective bearing length.

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.

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.

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.

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%.

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.

강합성 플레이트 2-거더교의 가로보 제원 및 설치 간격에 따른 여유도 평가

박용명,조움돋이,백성용,Park, Yong Myung,Joe, Woom Do Ji,Baek, Sung Yong 한국강구조학회 2006 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.18 No.2

본 연구에서는 단재하경로 구조로 인식되는 강합성 2-거더교에서 가로보의 제원 및 배치 간격에 따른 여유도 평가를 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이를 위해 수평브레이싱은 생략하고 수직브레이싱은 I-단면 가로보로 적용한 40+50+40m의 2차로 연속교를 대상으로 하였다. 본 교량에 대해 정상 상태 및 한 개 거더에 심각한 균열을 가정한 손상 상태로 구분하고 가로보의 제원과 배치 간격을 변수로 하여 재료 및 기하비선형 해석을 수행하였다. 해석으로부터 구해진 각 경우에 대한 내하력을 토대로 정상 상태 및 손상 상태 교량의 여유도를 평가하였다. 평가 결과, 정상 상태 및 손상 상태 모두 가로보의 제원과 배치 간격에 따른 여유도 차이는 거의 없었다. In this paper, a numerical study on the evaluation of the redundancy according to the dimension and spacing of cross beams in the composite twin steel plate girder bridges that are generally recognized as a non-redundant load path structures, has been performed. Specifically, a two-lane three-span continuous (40+50+40m) bridge with I-section cross beams which serve as cross bracing, and without a lateral bracing were considered. The material and geometric nonlinear analyses were conducted to evaluate the ultimate loading capacity of the intact and damaged bridge in which one of the two girders is seriously fractured. Through the numerical analyses, it was recognized that there is little difference in redundancy according to the variation of the dimension and spacing of the cross beams for both intact and damaged bridges.