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프리스트레싱을 통한 도로용 복층터널 중간슬래브 단면감소 방안
박희범,조영교,이영훈,문수환,김성민 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06
해외에서 운용 중인 복층터널 중간슬래브의 경우 핵심 설계・시공 기술은 공개되지 않고 있다. 국내의 경우 도심지 교통정체 및 지상공간의 부족문제 등으로 복층터널의 수요가 증가할 것으로 예상되므로 복층 터널 중간슬래브 설계에 대한 국내 기술을 보유함으로써 복층터널 기술 보유국으로부터의 국내 건설시장 잠식을 방지하고 기술선점 및 세계 일류 원천기술 확보가 시급한 분야라고 할 수 있다. 복층터널의 중간슬래브는 터널 라이닝에 브래킷을 설치하여 그 위에 지지되는 구조이므로 하부층에 전 면 지지되는 콘크리트 도로 포장 슬래브와 교각과 거더에 지지되는 교량 슬래브와는 다른 구조적 형식을 가진다. 따라서 슬래브가 자중에 의해 과다한 응력이 발생하게 되는데 슬래브의 두께를 늘리게 되면 중간 슬래브에 발생하는 응력을 어느 정도 감소시킬 수 있다. 하지만 중간슬래브의 응력에 지배적인 영향이 미 치는 인자는 슬래브의 자중이기 때문에 슬래브의 두께를 늘 리는 것으로 응력을 감소시키는 데에는 한계가 있다. 실제 중간 슬래브의 설계를 위해서는 프리스트레싱과 같은 방법을 통해 응력을 감소시키는 방안이 필요하다. 본 연구에서는 중간슬래브 최적 단면 설계 방안을 도출 해 내기 위하여 프리스트레싱을 통한 복층터널 중간 슬래브의 단면 감소 방안에 대하여 검토하였다. 우선 그림 1과 같이 강선 배치 간격에 따른 주인장 응력을 검토 하였으며, 그림 에서 볼 수 있듯이 강선배치 간격이 1m인 경우 강선이 없는 중간슬래브에 비해 최대 인장응력이 약 16% 감소하였으며, 간격이 0.5m인 경우 강선이 없는 중간 슬래브에 비해 최대 인장응력이 약 31% 감소하는 것을 알 수 있다. 프리스트레싱에 따른 중간슬래브의 슬래브 두께 감소 효과 를 분석하였다. 그림 2에서 볼 수 있듯이 프리 스트레싱이 가 해지지 않은 두께 40cm의 슬래브에서 발생 하는 응력과 프리 스트레싱이 가해진 두께 30cm의 중간 슬래브에서 발생하는 응력이 유사하게 나타난다. 이와 같이 프리 스트레싱을 통해 서 중간슬래브의 두께 조절이 가능 하다는 것을 알 수 있다. 하지만 슬래브의 두께가 과도하게 얇아질 경우에는 차량하중 에 의한 처짐량을 제어할 수 없기 때문에 적정한 두께를 유지 하면서 프리스트레싱을 적용해야 할 것으로 판단된다.
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포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트 포장의 긴장 후 거동 분석
박희범 慶熙大學校 大學院 2009 高凰論集 Vol.44 No.-
This research was conducted to analyze the behavior of PTCP (Post-Tensioned prestressed Concrete Pavement) after tensioning by performing field tests when the experimental PTCP slab was being constructed. The displacements in the slab under the environmental loading and tensioning were measured using temperature measurement sensors and displacement transducers. The behavior of PTCP after tensioning could be observed by investigating the relationship between temperatures and displacements and daily changes in the displacement. 본 연구는 포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned prestressed Concrete Pavement) 공법의 국내 적용을 위해 수행한 시험 시공 후에 현장 실험을 통해 PTCP의 긴장 후 구조적 거동을 분석하기 위하여 수행되었다. 실험을 위해 온도측정센서 및 변위측정게이지를 슬래브에 장착하여 환경하중 및 긴장력 도입에 따른 슬래브의 변위 변화를 측정하였다. 긴장 후의 PTCP 거동을 온도와 변위의 상관관계, 종방향 변위 변화량 등을 분석하여 판단하였다.
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박희범,서진관,조한권,정기섭 한국자동차공학회 1994 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-
It was required to improve the low frequency vibration characteristics of a current production car. For the sake of design study, a well correlated FE model was necessary. This paper describes the process of how to build FE model and to correlate it with test result from BIW to total vehicle.<br/>
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현장실험을 통한 포스트텐션드 프리스트레스트 콘크리트 포장의 긴장 시 거동분석
박희범,김성민,김동호 한국도로학회 2009 한국도로학회논문집 Vol.11 No.1
This research was conducted to analyze the behavior of PTCP (Post-Tensioned prestressed Concrete Pavement) under tensioning by performing field tests when the experimental PTCP slab was being constructed. The displacements in the slab under the environmental loading and tensioning were measured using temperature measurement sensors and displacement transducers. Tensioning was performed three times and appropriateness of tensioning could be determined by investigating the relationship between temperature and displacement, behavior of transverse crack, and daily change in displacement. The results of this study showed that under the first tensioning at very early age, large displacements were observed only near the joints because of the friction between slab and underlying layer and concrete inelasticity. Under consecutive tensioning, displacements were clearly observed all over the slab, but still affected by the friction. In addition, appropriate tensioning ensured the one-slab behavior of the PTCP slab even though cracks existed. 본 연구는 포스트텐션드 프리스트레스트 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned prestressed Concrete Pavement) 공법의 국내 적용을 위해 수행한 시험시공시에 현장실험을 통해 PTCP의 긴장시 구조적 거동을 분석하기 위하여 수행되었다. 실험을 위해 온도측정센서 및 변위측정게이지를 슬래브에 장착하여 환경하중 및 긴장력 도입에 따른 슬래브의 변위변화를 측정하였다. 총 세 차례에 걸쳐 긴장력을 도입하였으며 긴장작업의 적절성을 온도와 변위의 상관관계, 횡방향 균열거동, 일일 종방향 변위변화량 등을 분석하여 판단하였다. 실험결과 타설초기 1차 긴장시에는 슬래브와 하부층과의 마찰 및 콘크리트의 소성성질 등의 요인에 의해 슬래브의 양끝단 부분에서만 큰 변위가 발생하였으나, 이후 어느 정도의 시간이 경과한 후 가해진 긴장에서는 슬래브 전체에 뚜렷한 변위가 발생되나 여전히 마찰저항의 영향을 받는 것으로 분석되었다. 또한 긴장이 제대로 가해지면 균열이 존재하더라도 비활성화되어 슬래브가 일체의 거동을 나타내었다.
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박희범,김성민,심재수 한국도로학회 2010 한국도로학회논문집 Vol.12 No.2
This study was conducted to develop the design methodology of gap slabs for the post-tensioned concrete pavement (PTCP). The gap slabs were considered as unbonded, half bonded, and bonded types. According to the types of the gap slabs, the curling stresses were investigated first under the environmental loads. The stresses due to the vehicle loads were analyzed considering both the single and tandem axles. The method to calculate the prestressing amount was suggested by comparing the combined stresses due to both loads and the allowable tensile stress of concrete. The prestressing amount for the unbonded type gap slab could be designed by considering only the gap slab; however, for the half bonded and bonded gap slabs, the whole PTCP slab should be analyzed to properly design the prestressing amount. 본 연구는 포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement) 공법의 Gap Slab 설계 방안을 구축하기 위하여 수행되었다. Gap Slab은 특징에 따라 Unbonded, Half Bonded, Bonded 방식으로 구분하여 고려하였다. 먼저 각 Gap Slab 방식에 따라 환경하중이 작용할 때 슬래브의 컬링에 의해 발생하는 인장응력을 산정하였으며, 차륜하중에 의한 응력은 단축과 복축하중을 모두 고려하여 산정하였다. 환경 및 차륜하중에 의해 발생하는 혼합 최대 인장응력을 구하여 허용인장응력과의 비교를 통하여Gap Slab에 도입하는 긴장량을 산정하는 방법을 제시하였다. Unbonded 방식은 Gap Slab 만을 고려하여 응력 분포를 분석함으로써 긴장량을 설계할 수 있으나, Half Bonded 및 Bonded 방식은 PTCP의 전체 슬래브의 거동을 분석함으로써 적절한 설계가 가능하며 이에 대한 방법론을 제시하였다.
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