본 연구에서는 강합성라멘교의 벽체 배면 철근 커플러 적용 여부에 따른 두 실험체를 제작하여 하 중가력 실험을 수행하였다. 그 결과 공법에 적용된 주요 기술에 대한 구조적 안전성 및 적정성을 확인 하였으며, 실험체는 설계 내하력 대비 충분한 안전성을 확보하고 있음이 확인되었다. 또한, 경간장 17.3m, 교폭 3.0m, 높이 3.25m의 실험체에 대한 정적성능실험 및 동특성 측정 실험을 수행하였으며, 그 결과 설계 내하력 대비 충분한 안전성을 확보하고 있는 것으로 나타났다.

본 연구는 철도교 노후화에 따른 열차운행 중 신속 교체 및 재난·재해에 대한 급속 시공을 통하여 공기단축 및 시공성 확보로 국민의 사회적·경제적 피해를 최소화하고자 한다. 철도교 개량 등에서 필 수적인 8철도하로교 시공고도화 및 성능향상9을 위하여 신속 교체와 성능향상이 가능한 강합성 철도하 로교 설계·제작·시공 기술을 개발하고자 한다. 또한, 개발하고자 하는 강합성 하로교의 경우 철도교뿐 만 아니라 도로교에서 적용하고자 하며, 철도교는 상부구조가 단경간 형식으로 이루어지고 있어 철도 교 사용성 검토에 큰 문제가 없으나 도로교의 경우 바닥판 연속화를 고려 중에 있어, 이에 대한 온도 및 부모멘트 등 여러 문제점을 검토하였다. 상로교의 경우 다수의 거더에 의해 바닥판이 지지되므로 PS의 중요성이 부각될 수 없지만, 하로교의 바닥판은 양단 거더에 의한 고정지지이므로 RC구조 적용 이 어려워, 강합성 또는 PSC 공법을 일반적으로 적용한다. 기존 강합성 구조는 비용, 공기 측면에서 지양하고 PSC 구조의 가로보 및 바닥판과 강재 거더를 합성한 하로교를 개발하고자 한다.

This study systematically investigated the efficacy of incorporating graphene/cerium hydroxide (GH) composite material into epoxy-modified polyurethane resin coatings for enhancing the corrosion resistance of Q690qE steel within polluted marine atmospheric conditions. The research encompassed a range of electrochemical assessments and analyses. Notably, the E/GH-0.3% coating displayed a substantially positive open-circuit potential (OCP) and prominently reduced corrosion current density, leading to annual corrosion rates of 2.72 mm/a following 25 days of immersion. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) elucidated the superiority of the E/GH-0.3% coating, characterized by the highest impedance modulus |Z| at 0.1 Hz, indicative of robust corrosion protection. Remarkably, the self-healing performance of E/GH-0.3% and E/ GH-0.5% coatings was evidenced by the formation of a composite passivation layer at scratch sites, particularly pronounced after 40 days of immersion. These findings underscore the promising potential of the GH composite as an effective corrosion inhibitor, holding significant promise for the advancement of protective coatings in harsh coastal industrial environments.

강진에 대한 다양한 비선형 거동을 하는 부재요소들로 이루어진 교량시스템의 현재까지의 일반적인 지진취약도 평가방법은 부재- 수준에서 평가하는 것이다. 본 연구의 목적 부재-수준의 지진취약도 평가결과로부터 구조시스템을 대표하는 시스템-수준의 지진취 약도 평가방법을 개발하는 것이다. 교량의 지진 거동을 일반적으로 교축방향과 교축직각방향으로 구분하기 때문에 본 연구에서도 시 스템-수준 지진취약도를 두 방향에 대하여 구분해 평가하였다. 길이 방향에 대한 부재-수준의 지진취약도평가는 교각, 교량받침, 충 돌, 교대, 낙교에 대하여 수행하였다. 교축직각 방향에 대해서는 충돌, 교대, 낙교의 손상이 영향을 주지 않으므로 부재-수준의 지진취 약도평가는 교각과 교량받침에 대하여만 수행하였다. 다양한 구조부재의 비선형모델을 이용한 지진해석은 OpenSEES 프로그램을 사용하여 수행하였다. 시스템-수준의 지진취약도는 부재-수준 사이의 손상이 직렬연결이라고 가정하고 평가하였다. 교각의 손상이 다른 부재-수준의 손상보다 시스템-수준의 지진취약도에 지배적인 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 다시 말하면 가장 취약한 부재-수 준의 지진취약도가 시스템-수준의 지진취약도에 가장 지배적인 영향을 주는 것을 의미한다.

이 논문에서는 보행교의 진동 사용성 평가에 있어서 보행자의 이동 질량 관성 효과의 고려 여부, 보행 패턴 등을 고려한 보행 시나 리오 등에 따른 해석 결과를 제시하고, 그에 따라 보행교 설계 단계에서 동적 유한요소 해석을 통한 진동 사용성 평가에 있어 적절한 해석 방법과 유의점을 제안한다. 지간 40m의 강합성 박스 단면을 갖는 단경간 단순교 형식의 보행교에 대하여 보행자 밀도, 보행 속 도, 임의 보행, 동기화 보행 등을 고려한 보행 시나리오에 대한 가속도 응답을 분석한다. 해석 결과 고정 질량 해석 방법은 임의 보행 시 나리오 해석에서 이동 질량 해석과 큰 차이를 보이지 않으며 진동 사용성 평가시에는 더 넓은 진동수 대역을 가진할 수 있는 임의 보행 시나리오를 고려하는 것이 바람직할 수 있음을 보였다.

교량 인프라는 국민의 경제와 사회적 활동에 반드시 필요한 물리적 기반시설이고, 국민의 안전과 편의성에 직결되는 시설이므로 국민의 입장에서 편익을 고려해야 한다. 교량의 구성요소 중 바닥판은 교량 전체의 생애주기 동안 필연적으로 교체 시기가 도래하고 파손 등으로 인한 부분 교체도 빈번하게 이루어지고 있다. 바닥판 교체공사 시 거더와 바닥판을 합성하는 기 존 용접 전단연결재의 문제점을 해결하기 위한 볼트 접합 전단연결재(DY볼트)는 바닥판 철거 공정에서 파쇄를 최소화하고 교 체공사를 위한 전단연결재 재시공이 용이하여 공사 기간을 기존 대비 단축할 수 있는 것으로 분석되었다. 공사기간 중 도로차 단으로 인해 발생하는 도로이용자비용을 산출하여 기존 공법과 비교하는 방법으로 볼트 접합 전단연결재를 적용한 강합성 교량 의 경제성을 도로이용자(국민) 입장에서 분석하였다.

In this study, we focus on the feasibility of structural topology optimization for a steel-timber composite beam design of optimally allocating glue-laminated timbers into a web with openings under the condition of given steel flanges. The motivation of this study is to topologically take maximal stiffness harmonizing both tension and compression performance of the steel-timber composite beam and become the eco-frandly timber design for buidling members. As a result of this study, the key web-openings allocation becomes triangle spaces, i.e., empty or no materials, of optimal topologies of both a pure timber plate and a steel flange-web timber plate without web-openings. Several applicable examples verify the effectiveness of topology optimization for steel-timber beams with web-openings.

현재 우리나라에서 운영 중인 교량 중 30년 이상 된 교량이 전체의 약 11%를 차지할 정도로 노후교량의 수가 증가하고 있다. 따라 서 교량의 노후화에 따른 영향을 고려한 내진성능 평가방법의 개발이 필요하다고 볼 수 있다. 예제 교량으로는 포트받침, 탄성고무받 침과 납-고무받침을 가진 3가지의 강합성 상자형 거더교를 선정하고, opensees 프로그램을 사용하여 구조해석모델을 작성하였다. 본 연구에서는 교량의 노후도를 교각의 주철근과 띠철근의 부식에 의한 면적의 감소로 반영하였다. 교각의 노후화 정도로는 5%, 10%, 25%, 50%의 4가지 조건을 사용하였다. 입력지진으로는 근거리 지진과 원거리 지진을 각각 40개씩 사용하였으며, 노후화 정도에 따른 예제교량의 교각에 대한 최대변위와 최대 전단력 응답을 구하여 비교하였다. 노후도가 증가할수록 힘-변위 관계에서 교각의 강도 저하가 발생함을 알 수 있으며, 이로 인하여 교각의 변위응답이 증가함을 알 수 있다. 교각의 노후도에 따른 변위응답과 전단저항능력의 영향을 분석하기 위하여 변위비(Dratio)와 전단력비(Fratio)를 정의하여 평가하였다. 예제교량의 고유주기가 길어질수록 노후도에 따른 변위비(Dratio)의 증가가 크게 나타남을 알 수 있으며, 전단력비(Fratio)의 감소 경향은 작게 나타남을 알 수 있다.

In this study, an experimental study was carried out to evaluate the bond shear performance according to the shear connector between the glue-laminated timber and steel interface. Ten block shear specimens were fabricated according to the configuration of the adhesive surface of wood and steel. In addition, four test specimens were produced according to the main variable shape of the wood-concrete shear connector. As a result of the block shear test, the shear strength of the steel-wood adhesive is shown to have a shear performance greater than the wood-wood shear strength. As a result of the push-out test according to the shape of the shear connector, the shear strength increased linearly with the attachment area. The complete composite behavior between the glued-laminated timber and the steel can be secured.

최근 친환경에 대한 관심의 증가로 목조주택에 대한 수요가 증가하고 있다. 하지만, 목구조의 물성치에 대한 연구와 설계에 대한 지침 및 시공상세는 매우 부족하고 이에 대한 연구도 미흡하여 실무자들이 구조설계 및 시공을 하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 특히, 내진성능이 중요시 되고 있는 현시점에서 내진성능을 확보할 수 있는 접합부의 개발이 요구된다. 따라서, 이 연구에서는 다른등급구성집성재에 대한 휨실험과 압축실험을 수행하여 재료의 물성치에 대한 소재시험을 진행하였다. 제안된 접합부의 구조성능을 검증하기 위하여 접합부에 반복하중을 가력하는 실험을 수행하였다. 또한, 진행한 재료시험의 결과를 사용하여 접합부에 대하여 유한요소해석을 진행하였다. 실험 및 해석결과 개발된 접합부는 충분한 구조성능을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

콘크리트관은 하수관으로 널리 쓰이지만, 중량이 무거워 취급이 곤란한 단점이 있다. 또한 하수 및 해수 지역에 매설될 경우 황산수소(H2S)와 염화물에 의한 화학적 침식 등으로 인해 균열, 단면 감소 등 각종 열화현상이 발생하게 되어 파형강관을 대신하여 사용하지만 시공특성상 파손이 생기거나 매설지역에 부등침하가 존재하거나 과도한 외부압력이 작용할 경우 누수 또는 파손이 발생하여 관거로서의 기능이 저하될 우려가 있다. 이에 본 논문에서는 3겹으로 코팅된 수지파형강관(CCSP)을 파형강관 대신 하수관에 적용하기 위한 연구를 수행하였으며 우선 CCSP를 화학약품에 침지한 후 마모율 및 중량감소 등을 통해 화학저항성을 알아보았다. 특히 해안가에 시공될 경우 장기재령 내구성능을 확인하기 위해 부산 감만항 인근에 수지파형강관을 매설한 후 재령 10년 및 15년이 경과한 시점에 피복부착력을 확인하기 위해 염수분무, 핀홀, 음극박리시험을 실시하였으며 외압에 대한 저항성을 알아보기 위해 재하시험을 실시하였으며 그 결과 모든 항목에서 KS품질 기준을 만족하고 관거로서의 소요성능을 확보하고 있어 장기재령 내구성을 확보하고 있음을 확인하였다.

As the corrugated steel pipes has many advantages to compensate for the shortcomings of the concrete fume pipes, it has been widely used for culverts and drain trenches. However, when corrugated steel pipes used as a sewage pipe or in an environment exposed to sea water, corrosion can cause problems and degradation of the function of pipe. So, Composite Corrugated Steel Pipe(CCSP) coated with three layers were developed to compensate for the shortcomings and improve performance of corrugated steel pipes. The composite material used in fabrication of the CCSP consists of a three layer polymer protective coating on both sides of a steel sheet core. To verify the field application of the CCSP, a test was conducted on the resistance of the strain, stability of connections, water flow performance and durability to determine whether they meet KS quality and various design standards.

In order to expand the application of oxide dispersion-strengthened (ODS) steel, a composite material is manufactured by adding mechanically alloyed ODS steel powder to conventional steel and investigated in terms of microstructure and wear properties. For comparison, a commercial automobile part material is also tested. Initial microstructural observations confirm that the composite material with added ODS steel contains i) a pearlitic Fe matrix area and ii) an area with Cr-based carbides and ODS steel particles in the form of a Fe-Fe3C structure. In the commercial material, various hard Co-, Fe-Mo-, and Cr-based particles are present in a pearlitic Fe matrix. Wear testing using the VSR engine simulation wear test confirms that the seatface widths of the composite material with added ODS steel and the commercial material are increased by 24% and 47%, respectively, with wear depths of 0.05 mm and 0.1 mm, respectively. The ODS steel-added composite material shows better wear resistance. Post-wear-testing surface and cross-sectional observations show that particles in the commercial material easily fall off, while the ODS steel-added material has an even, smooth wear surface.

Recently, a new long span composite rahmen bridge has been developed to complement the short span concrete rahmen bridges. In this study, a static bending test was carried out for steel composite rahmen bridges developed for the purpose of decreasing negative moment at the end of steel girder and positive moment at the center of steel girder by introducing a horizontal prestress to the upper flange of the steel girder end. From this, the reinforcement effect of the introduction to the horizontal prestress was verified and the structural safety for the steel composite rahmen bridges was evaluated. As a result, the maximum tensile strain and the maximum compressive strain of the DL specimen at 800 kN were 16% and 12% smaller than those of the CR specimen, respectively. From this, the DL specimen decreased compressive strain due to the tensile strain of the upper flange caused by introducing the horizontal prestress at the end of the steel girder, and the tensile strain of the lower flange also decreased.

구조용 강재의 용접부는 강재(Base metal, BM), 용접모재(Weld metal, WM), 열영향부(Heat affected zone, HAZ)로 구성된다. 용접부를 구성하는 이들 세 부분의 구조적 성질은 서로 다를 것이므로, 강재의 용접부의 구조 거동은 BM, WM, HAZ로 구성된 복합체의 거동으로 고려할 수 있다. 본 연구에서는 용접부를 구성하는 BM, WM, HAZ 각각의 탄성계수를 나노압입으로 도출하고, 이들의 복합거동(composite action)을 고려한 용접부의 등가탄성계수(equivalent elastic modulus)를 산정하였다.

In this paper, we present the result of analytical investigation pertaining to the structural behavior of steel-concrete composite plate girder with arch-type web stiffener. In the arch-type web stiffener located in the compression side of web, infill concrete is cast to strengthen the arch-type stiffener and also to exert resisting force against compression force. This type of composite steel-concrete plate girder bridge is built and is in service. To understand the behavior thoroughly, analytical parametric study was conducted by using the finite element method. As a result it was found that the effect of arch-type stiffener with infill concrete is considerable for the design of such type composite girder bridge.