강재 교각을 갖는 고가교량은 상부구조가 매우 큰 질량을 갖는 거대구조가 되고 규모가 큰 지진운동 하에서 대단히 큰 관성력을 받게 된다. 따라서 탄소성 동적응답 해석에 의해서 강재 교각의 지진거동을 파악하는 것이 필요하다 . 본 연구에서는, 탄소성 동적응답해석을 위한 합리적인 수치해석방법을 제시하고 이를 바탕으로 강재 교각에 대한 내진성 평가를 수행한다. 1995년 고베 지진 시 손상을 받은 강재 교각과 그 이후 재구축된 교각을 모델로 해서 국부좌굴 이전 소성화의 영향만을 고려한 강재 교각의 지진 거동을 파악한다. 입력지진파는 고베 지진시 관측된 Takatori 지진파이고 이를 가속도 진폭 조정하여 사용한다.

전편의 실험적 연구에 이어서, 기 수행된 4개의 외부 접합부 시험체에 현존하는 여러 강도 예측식을 사용하여 콘크리트 기둥-강재 보 접합부의 내진 성능을 결정하는 패널 전단 및 지압 강도를 평가하였다. 또한, 접합부 패널지역의 변형특성을 묘사할 수 있는 일련의 스프링을 사용한 macro 형태의 해석모델이 논의되었으며, 이에 따라 Drain-2DX 및 IDARC 등의 상용프로그램을 사용하여 접합부의 패널전단 및 지압 파괴형태의 변형을 포함하는 단순해석이 수행되었다. 강도 예측결과에 의하면 본 연구에서 제시하는 수정된 내부 콘크리트 패널 전단 강도식을 포함하고 있는 ASCE 방법이 실험결과에 가장 근접한 것으로 나타났으며, 본 연구에서 검토된 패널지역 변형을 고려한 단순해석모델은 향후 전체 건물해석에 사용할수 있는 것으로 판단되었다.

반복하중을 지지하는 4개의 2/3 크리 접합부 실험을 통하여 콘크리트 기둥 및 강재 보로 구성된 골조에 대한 외부 모멘트 접합부의 이력거동을 조사하였다. 주요 실험 변수는 접합부에 배치된 후프근의 수, 콘크리트만의 전단강도 발현응ㄹ 유도한 접합부 상세, 강재 보 플랜지 상, 하부에 스터드 형태의 전단키를 사용한 상세 등이다. 실험 시 관측된 균열양상, 파괴형상 및 다양한 계측결과에 근거하여 접합부 상세에 따른 각 시험체의 거동이 자세히 기술되었으며, 항복 후 보유강도, 강성저하 정도 및 에너지 소산능력 등이 분석되었다. 실험결과에 의하면, 이들 중 패널 및 인접 기둥 영역에 각각 2개의 후프근을 갖는 시험체 (CF3) 가 가장 우수한 이력응답을 나타냈으며, 이러한 형태의 접합부 상헤는 우리나와 같은 약진 지역에 적합할 것으로 판단되었다.

To improve the corrosion resistance of stainless steel and Fe, the adherence between fIlm and substarte and the corrosion resistance to ceramic fIlm (TiO2 and ZrO2), coated by RF magnetron sputtering, were studied. The adherence index (X) was determined by the measure of micro - hardness test. Also, the corrosion resistance on oxide coatings was studied using electrochemical measurement. The main results obtained are as the following: 1) In the micro - hardness test, with 1J.UI1 thickness fIlm, it has only one the value of X. Above 2J.UI1 thickness fIlm, however, get another value ofX as the cracks in fIlm. 2) The adhensivity of titania (TiO2) coated fIlm is superior to that of zirconia (ZrO2) coated fIlm. 3) All oxide fIlm used adhere well on the mild materials such as pure steel than high intensity materials like stainless steel. 4) The corrosion resistance of zirconia coated materials was improved compared to titania coated materials.

To ceramic mm, SiO2 and Al2O3, coated on pure Fe and stainless steel(SUS41O) by RF magnetron sputtering, the adherence between mm and substarte was studied. The adherence index (χ) was determined by the measure of micro hardness test. Also, the corrosion resistance on oxide coatings was studied using electrochemical measurement. The main results obtained are as the following: 1) In the micro-hardness test, with 1μm thickness mm, it has only one the value of χ. Above 2μthickness fIlm, however, get another value of χas the cracks in fIlm. 2) The oxide fIlm adhere well on the mild materials such as pure steel than high intensity materials like stainless. 3) Alumina(Al2O3) coated materials have better corrosion resistance than silica(SiO2)coated materialsterials

In this paper, the corrosion fatigue crack propagation behavior of structure rolled steel (SWS 41C) was investigated by changing the thickness, and this experiment was done by the three point bending corrosion fatigue tester. The main results obtained are as follows: 1) As the thickness of specimen becomes thicker, the corrosion sensitivity to initial stage crack becomes some sensitive, and that the fatigue life becomes more sensitive. 2) The crack growth rate to initial stage crack (da/dN) was retarded as the thickness of specimen becomes thicker. But after initial stage crack, as the thickness of specimen is more thicker, da/dN is more rapid. 3) As the corrosion fatigue crack length grows, the accelerative factor of thick specimen (t=12mm) is more higher than that of thin specimen (t=6mm). 4) As the corrosion fatigue crack length grows, the corroson potential of both thick specimen and thin specimen becomes more less noble potential, however thick specimen (t=12mm) tends to more less noble potential than that of thin specimen(t=6mm).

In this study, corrosion fatigue test of SAPH45 steel was performed by the use of plane bending fatigue tester in marine environment and investigated fracture surface growth behavior of base metal and heat affected zone corrosion fatigue. The main results obtained are as follows: 1) Fracture surface growth of heat affected zone (HAZ) is delayed more than that of base matel (BM), and they tend to faster in seawater than in air. 2) Corrosion sensitivity to corrosion fatigue life of HAZ is more susceptible than that of BM. 3)In the case of the corner crack by corrosion fatigue, the correlation between the propagation rate of fracture surface area(dA/dN) and stress intensity factor range(ΔK) for SAPH45 are applied to Paris rule as follows: dA/dN=C(ΔK) super(m) where m is the slope of the correlation, and is about 6.60-6.95 in air and about 6.33-6.41 in seawater respectively.

Experiments of quenching were made with cylindrical specimens of carbon steel S45C of diameters from 12 to 30mm were performed. The specimens were heated by electric furnace and quenched by immersion method. In order to analyze the temperature profile(cooling curves) of carbon steel including the latent heat of phase transformation, nonlinear heat conduction problem was calculated by the numerical method of inverse heat conduction problem using the apparent heat capacity method. The difference between the calculated and the experimented cooling curves was caused by the latent heat of phase transformation, and the effects of the latent heat were especially manifest at the cooling curves of center of specimens. The temperature and the quantity of the latent heat of phase transformation depend on the cooling speed at A sub(1) transformation point, and the region for cooling speed to become zero was caused by the latent heat of phase transformation.

브레이싱재를 사용하는 목적은 본 골조체계 즉 기둥과 보에 비해 단면(강성)이 작은 부재로 보강하여 횡력에 대한 강성효과를 크게 향상시키기 위함이다. 브레이싱재의 단면이 기둥과 보의 단면에 비해 월등히 작기 때문에 압축력에 의한 좌굴의 위험성과 휨량의 크기에 비례하여 부재 중앙에 발생되는 추가 모멘트(P-.DELTA. Effect)에 의한 불리한 영향 및 해석상의 어려움 때문에 브레이싱의 설계에 있어서 브레이싱재는 압축력을 받지 않는 것으로 간주하여 왔다. 그러나 최근 들어 구조물 해석에 정확도가 요구되어짐에 따라 브레이싱재의 정확한 거동에 대한 연구가 실험을 통해 활발히 진행되어 왔고, 특히 탄성한계를 지난 소성상태에서 반복하중에 의한 거동 규명이 큰 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 반복하중을 받는 강재 브레이싱재의 비선형 거동을 해석적 방법에 의해 규명했고, 그 결과를 실험결과와 비교하였다.

원자력발전소에 지진격리장치를 설치하면 지진에 의한 하중을 지진격리장치가 담당하면서 설치 전보다 큰 변위가 발생하게 될 것으로 예상되며, 변위증가에 따라 일부 설비의 지진리스크가 증가될 가능성이 있다. 특히 지진격리된 구조물과 일반 구조물을 연결하는 설비인 배관 시스템의 경우 지진리스크가 크게 증가될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 원자력발전소 배관 시스템의 취약부위인 강재 배관 Tee의 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력시험을 수행하였다. 강재 배관 Tee의 모멘트와 변형각은 기존의 센서를 이용한 계측이 어려우므로 이미지 신호를 이용하여 측정하였다. 본 연구에서는 3인치 강재 배관 Tee의 모멘트와 변형각의 관계를 이용한 누수 선도 및 저주기 피로 곡선들을 제시하였다.

강재 수문은 일반적으로 상대습도가 높고 부식에 대하여 열악한 환경에 설치되므로 다른 강구조물에 비하여 부식열화가 빠르게 진행될 수 있다. 강재 수문의 경우 수문부재의 설치환경에 따라 발생되는 부식환경의 차이가 나타날 수 있으며 이에 따라 발생되는 부식속도가 변화할 수 있다. 따라서 동일 구조물이라도 국부적 부식환경이 구조물 특성에 따라 변화할 수 있으므로 수문구조의 경우 수문의 구조형태와 이에 따른 수문부재의 설치 높이에 따라 변화할 수 있다. 본 연구에서는 강재 수문의 구조형태에 따른 상대적 부식환경차이를 수문부재의 높이에 따라 평가하기 위하여 실제 강재수문을 대상으로 모니터링 시험체를 부착하여 부식손상 모니터링을 실시하여 그 영향을 분석하였다.

록킹 거동은 구조체가 수평력을 받을 때, 수직 중심을 기준으로 좌우로 회전하는 거동을 의미한다. 본 연구에서는 최신의 연구 동향을 개념으로 하여 강체 좌우에 댐퍼를 설치하여 에너지를 소산시키는 방법을 고안하였다. 강재 댐퍼는 SS275 강종을 사용하였으며, 두께 12mm, 폭 30mm, 높이 140mm인 S형 스트럿을 가지는 형상을 사용하였다. 실험은 변위를 점진적으로 증가시키면서 진행하였다. 향후 댐퍼 스트럿 형상 및 스트럿 높이를 변수로 한 성능실험 결과를 발표할 예정이다.

이 연구에서는 반복하중을 받는 ㄷ자형 강재 댐퍼의 거동을 평가 한다. 연구에 사용된 강재 항복형 댐퍼는 에너지소산부와 긴결부로 구성된다. 에너지소산부의 단면 크기는 15×20mm이며 폭은 120mm, 높이는 90mm이다. 제조가 간편한 ㄷ자 형태를 가지는 강재 댐퍼는 지진하중을 모사할 수 있는 실험기기에 장착되어 반복하중을 받도록 하였다. 목표변위까지 총 5회의 반복하중 실험을 수행한 결과, 강재의 항복 이후 에너지소산능력이 뛰어난 연성적인 거동을 보였을 뿐만 아니라 반복하중을 수행하는 동안 강도의 저하를 보이지 않음을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 비내진상세를 가지는 중⦁저층 R/C 건물의 1층 골조를 제작하여 무보강 실험체에 대한 구조실험을 실시하였다. 실험결과 실험체는 부재각 1.33%에서 전단파괴를 나타내어, 비내진상세를 가지는 R/C 건물의 내진성능에 관한 중요한 자료를 획득하였다. 본 연구에서는 간주형 좌굴방지 강재 슬릿댐퍼 시스템을 개발하였으며 내진보강효과를 검증하기 위하여 구조실험에 선행하여 상기 국내 비내진상세 RC 골조 실험결과를 기반으로 비선형해석을 실시하였다.

본 연구에서는 벽체의 록킹 거동을 고려한 내진보강 기법을 개발하였다. 록킹 거동은 벽체 수직 축을 중심으로 좌우로 회전하는 것으로, 개발 시스템은 변위 큰 부분에 댐퍼 등을 설치하여 에너지를 소산 시키는 방법이다. 댐퍼는 강재댐퍼를 사용하였으며, 스트럿 형상 및 높이를 변수로 선정하였다. 실험결과 스트럿 높이가 짧을수록 강도 능력이, 길수록 변형능력이 우수한 것으로 평가되었다. I형과 S형 스트럿 능력을 평가한 결과, S형이 우수한 내진 성능을 보유한 것으로 평가되었다.

본 논문에서는 압분광법을 기반으로 강재에 작용하는 응력을 비파괴/비접촉식으로 측정할 수 있는 새로운 방법은 제안하고, 이에 대한 가능성을 실험적으로 검증하였다. 분광법은 일반적으로 대상물의 화학적 성분을 분석하는데 주로 사용되며, 토목분야에서는 강재의 부식을 판단하는데 일부 사용되고 있다. 압분광법은 대상물이 하중을 받을 때 측정된 스펙트럼이 하중이 없는 상태에서 측정된 스펙트럼으로부터 이동(Shift)되는 현상인, 압분광현상을 기반으로 응력을 측정하는 방법이다. 여기서, 응력-스펙트럼 이동 관계를 선형으로 가정하였을 때, 압분광 계수를 도출할 수 있으며, 이를 통하여 현재상태의 응력을 측정할 수 있다. 해당 기술은 레이저를 기반으로한 비접촉식 응력측정 기술로써, 최근에 철도 구조물에 대한 응력 측정을 시작으로 다양한 토목구조물의 응력측정에 대한 적용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 압분광법 기술을 이용하여 강구조물의 응력을 측정할 수 있도록, 용사코팅을 이용하여 알루미나를 구조용 강재표면에 도포하고, 일축압축 하중시험을 수행하여 각 하중단계에서의 스펙트럼 이동(Shift)값을 확인하였다. 이를 통하여, 각 하중값과 스펙트럼 이동값이 선형관계임을 확인하였다. 따라서, 이와 같은 선형적인 관계로 부터, 1차 선형식의 상수값인 압분광 계수를 도출하고, 이를 통하여 강재에 작용하는 응력을 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

일반 건축구조물에 적용된 엘리베이터 피트는 기초판의 연속성을 확보하기 위하여 단차부 벽체 및 피트 바닥 두께를 주변기초와 동일한 단면으로 구조설계 및 시공을 하였으나, 이러한 시공은 기초 단차로 인한 터파기 과다 및 콘크리트 등 재료의 물량이 증가하고, 특히 파일기초의 경우 파일두부정리 범위 과다 및 연약지반 노출 시 지반변위가 발생하게 된다. 또한, 단차로 인하여 기초부위의 골조공사를 2회 분할 시공함에 따른 공기지연과 지하수가 많은 지역에서의 골조공사의 어려움으로 인하여 시공성과 품질저하 및 누수 등 많은 문제점이 발생하고 있다. 강재엘리베이터 피트는 기존 철근콘크리트에서 발생하였던 문제점을 개선하여 터파기의 최소화와 골조공사의 단순화 및 경제성을 목적으로 개발되었다. 지하층의 집수정 및 엘리베이터 피트와 같은 지하구체는 통상 오픈 컷 터파기를 통한 재래식 RC공법을 적용하는 것이 보편적이나 최근 지하집수정 및 엘리베이터 피트에 소요되는 별도의 공정을 단축시키고 철근과 콘크리트의 물량을 최소화하여 공사비를 절감하기 위한 강재 집수정 및 강재엘리베이터 피트의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 강재엘리베이터 피트는 지하구체로서 용접부 및 구조체 방식의 성능이 중요하다. 데크만 있는 실험체보다 스터드 볼트 없이 강판과 콘크리트만 있는 실험체가 약 3배 이상의 하중을 지지할 수 있으므로 스터드 볼트가 없더라도 데크(강판)의 골이 형성되어 있어 휨작용 시 강판과 콘크리트의 구속효과가 있어 어느 정도까지의 합성효과는 기대할 수 있는 것을 확인하였다. 다만, 갑작스런 파단이 발생할 수 있으므로, 강판과 콘크리트의 합성효과를 위해 스터드 볼트 배치가 필요함을 확인 하였다. 스터드 볼트의 유무에 따라 약 15% 이상의 휨강도 증가를 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

The durability of a steel floodgate can have disadvantage to corrosion damage, because it is often come in contact with high humidity condition. In this study, to evaluate the corrosion rate depending on installation environment of a steel floodgate, atmospheric exposure test was performed using corrosion environment measurement sensors and monitoring specimens. From the correlation between the mean corrosion depth and corrosion current, the corrosion rate was estimated depending on the installed environment for the member of a steel floodgate.

In this study, concrete box structure was analyzed for reinforcement of the corner using the proposed pre-flexed steel members, Numerical results confirmed that the proposed reinforcement method can enhance the load capacity of the concrete box structures.