$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

공항 콘크리트 포장 설계를 위한 환경하중 산정방법 개발
Development of Environmental Load Calculation Method for Airport Concrete Pavement Design 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.33 no.2, 2013년, pp.729 - 737  

박주영 (인하대학교 토목공학과) ,  홍동성 (인하대학교 토목공학과, 한국수자원공사) ,  김연태 (인하대학교 토목공학과) ,  정진훈 (인하대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

콘크리트 포장의 환경하중은 온도하중과 수분하중으로 구분할 수 있으며, 이는 콘크리트 슬래브 내의 온도분포와 건조수축 및 크리프를 의미한다. 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장의 역학적 설계에 필요한 환경하중을 산정할 수 있는 방법을 개발하였다. 먼저, 대상 지역과 설계 슬래브 두께를 결정한 후, 포장 온도 예측 프로그램을 사용하여 예측된 슬래브 깊이에 따른 콘크리트 온도분포를 등가선형 온도차이로 환산하였다. 기존 건조수축 예측 모형을 개선하여 지역별 상대습도를 고려하여 콘크리트의 건조수축을 예측한 후 부등건조수축 등가선형 온도차이로 환산하였다. 또한, 응력이완을 건조수축에 반영하였다. 결국, 온도에 의한 등가선형 온도차이와 수분에 의한 부등건조수축 등가선형 온도차이를 합하여 최종 환경하중인 총 등가선형 온도차이를 산정하였다. 적용 예를 보이기 위해 지역별 기상조건을 대표할만한 국내 민간공항 8곳 및 군공항 2곳의 환경하중을 본 연구에서 개발된 방법으로 계산하고 비교하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The environmental load of concrete pavement can be categorized by temperature and moisture loads, which mean temperature distribution, and drying shrinkage and creep in the concrete slab. In this study, a method calculating the environmental load essential to mechanistic design of airport concrete p...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장 슬래브에 작용하는 온도하중과 수분하중의 서로 다른 환경하중 요소를 슬래브 상하부 간의 온도차이 하나로 나타내고 합할 수 있는 방법을 제시하였다. 국내 민간 및 군 공항 10곳을 대상으로 지역 별 슬래브 깊이에 따른 온도분포와 부등건조수축을 슬래브 상하부 간의 등가선형 온도차이로 환산하였고, 장기적으로 발생하는 콘크리트의 부등건조수축에 응력이완을 고려하였다.

가설 설정

  • 공항 콘크리트 포장 슬래브는 횡방향으로 연속하여 연결되므로 슬래브 측면에서의 수분 증발은 무시될 수 있으며, 상부 표면에서만 증발이 일어난다고 가정할 수 있다. 기존 연구자들은 건조수축에 영향을 미치는 여러 인자 중 형상비(Volume to Surface Ratio: V/S)의 영향이 매우 크다고 보고하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공항 콘크리트 포장의 환경하중은 무엇으로 구분됩니까? 공항 콘크리트 포장의 환경하중은 슬래브 내부의 온도분포에 의한 온도하중과 슬래브 상하부 간의 부등건조수축에 의한 수분하중으로 구분된다. 본 연구에서는 슬래브 내부의 비선형 온도분포와 슬래브 상하부 간의 부등건조수축을 슬래브 상하부 간의 등가선형 온도차이로 각각 환산하고, 장기 부등건조수축에 대한 응력이완을 고려한 후 총 등가선형 온도차이로서 합산하였다.
AC 150/5320-6E 설계법의 단점은 무엇입니까? 공항 포장 분야의 경우, 미국의 FAA(Federal Aviation Administration)는 모노그래프에 기반한 기존의 경험적 설계 지침인 AC 150/5320-6을 3차원 유한요소해석에 의한 응력으로 슬래브 두께를 결정하는 역학적 설계 지침인 AC 150/5320-6E로 수정하였다(FAA, 2009). 하지만 이 설계법은 도로 포장 설계법에 비해 변수가 다양하지 않아 매우 보수적인 설계를 하며, 특히 환경하중을 고려하지 않는 단점을 갖고 있다(Jeong et al., 2010).
최근의 포장 설계는 어떠한 방법으로 전환되고 있습니까? 최근의 포장 설계는 기존 현장 실험을 바탕으로 제안된 경험적 설계 방법에서 환경하중 및 교통하중에 의한 포장 거동을 해석하고 잔존 수명을 예측하는 역학적-경험적 설계 방법으로 전환되고 있다. 외국의 역학적-경험적 설계 방법은 미국의 AASHTO 2002 MEPDG(Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide)가 대표적이며, 국내에서도 우리 실정에 맞는 역학적-경험적 기반의 한국형 포장 설계법 연구가 진행되었다 (Park et al.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (19)

  1. ACI Committee 209 (1997). Prediction of Creep, Shrinkage, and Temperature Effects in Concrete Structures ACI 209R-92. ACI Manual of Concrete Practice, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI. 

  2. An, D. S. and Park, H. M. (2004). "A Study on Pavement Temperature Prediction Models Using Field Inspection Data." Proceedings of the KSRE Conference, Vol. 6, pp. 17-20 (in Korean). 

  3. Bazant, Z. P. and Baweja, S. (1995). "Creep and Shrinkage Prediction Model for Analysis and Design of Concrete Structures- Model B3." Materials and Structures, Vol. 28, No. 6, pp. 357-365. 

  4. Bazant, Z. P. and Panula, L. (1978). "Practical Prediction of Time- Dependent Deformations of Concrete, Part 1, Shrinkage; Part 2, Creep." Materials and Construction, Vol. 2, No. 65, pp. 301-328. 

  5. Eisenmann, J. and Leykauf, G. (1990). "Simplified calculation method of slab curling caused by surface shrinkage." Proceedings of the 2nd International Workshop on the Theoretical Design of Concrete Pavements, Madrid, Spain, pp. 185-197. 

  6. FAA (2009). "Standards for Airport Pavement Design and Evaluation." AC 150/5320-6E, Office of Airport Safety and Standards, U.S. Department of Transportation. 

  7. Gardner, N. J. (2004). "Comparison of Prediction Provisions for Drying Shrinkage and Creep of Normal-Strength Concretes." Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 31, No. 5, pp. 767-775. 

  8. Hossain, A. B. and Weiss, J. (2004). "Assessing Residual Stress Development and Stress Relaxation in Restrained Concrete Ring Specimens", Cement and Concrete Composites. Vol. 26, No. 5, pp. 531-540. 

  9. Janssen, D. J. (1987). "Moisture in Portland Cement Concrete." Transportation Research Record 1121, pp. 40-44. 

  10. Jeong, J. H., Lim, J. S., Cheon, S. H., and Kwon, S. A. (2010). "Advanced FAA Design Method for Airport Pavements." Journal of Korean Society of Road Engineers, Vol. 12, No. 3, pp. 39-45 (in Korean). 

  11. Jeong, J. H., Lim, J. S., Sun, R. J., and Zollinger, D. G. (2011). "Modeling of Differential Shrinkage of Pavement Slabs." Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Transport, Vol. 165, No. 1, pp. 3-14. 

  12. KMA (2010). Annual Aeronautical Meteorological Report. Korea Meteorological Administration, (in Korean). 

  13. Lim, J. S., Choi, K. H., Lee, C. J., and Jeong, J. H. (2009). "Modeling of Differential Shrinkage Equivalent Temperature Difference for Concrete Pavement Slabs." Journal of Korean Society of Road Engineers, Vol. 11, No. 4, pp. 59-68 (in Korean). 

  14. MOCT (2004). Development of Asphalt Pavement Design Guide. Final Report, Korean Pavement Research Program, Ministry of Construction and Transportation, pp. 29-60 (in Korean). 

  15. Mohamed, A. R. and Hansen, W. (1997). "Effect of Nonlinear Temperature Gradient on Curling Stress in Concrete Pavement." Transportation Research Record : Journal of the Transportation Research Board 1568, pp. 65-71. 

  16. Park, J. W., Jeong, Y. D., Lim, J. S., and Jeong, J. H. (2009). "A Preliminary Study on Reduction of Shrinkage Stress in Concrete Slabs." Journal of Korean Society of Road Engineers, Vol. 11, No. 4, pp. 87-94 (in Korean). 

  17. Park, J. Y., Park, J. W., Kim, S. H., Liu, J. H., and Jeong, J. H. (2012). "Comparative Analysis in Sensitivity of Cumulative Fatigue Damage of Mechanistic-Empirical Concrete Pavement Design Programs." Journal of Korean Society of Road Engineers, Vol. 14, No. 3, pp. 15-24 (in Korean). 

  18. Yang, S. C., Ahn, N. S., Choi, D. U., and Kang, S. M. (2004). "Drying Shrinkage of Concretes According to Different Volume-Surface Ratios and Aggregate Types." Journal of Korean Society of Road Engineers, Vol. 6, No. 4, pp. 109-121 (in Korean). 

  19. Yang, S. C., Lee, C. J., Kim, Y. B., Lee, S. J., Lim, K. S. (2009). "Estimation of Concrete Strength Properties in Concrete Pavement." Proceedings of the KSRE Conference, pp. 519-524 (in Korean). 

저자의 다른 논문 :

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로