$\require{mediawiki-texvc}$

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.

파형강판 볼트 이음부의 피로성능에 관한 실험적 연구
An Experimental Study on the Bolted Connection Fatigue Capacity of Corrugated Steel Plates 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.18 no.2, 2014년, pp.54 - 63  

오홍섭 (경남과학기술대학교)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

파형강판 구조물은 강판 세그먼트를 현장에서 볼트연결하고, 양질의 뒷채움 시공을 통해 시공성을 높일 수 있기 때문에 최근 생태통로, 소규모 교량 및 관로 등에 폭넓게 시공되고 있다. 본 연구는 휨하중을 받는 볼트연결된 파형강판 세스먼트의 정적 및 피로거동을 실험적으로 분석하였다. 피로거동을 분석하기 위하여 볼트 직경, 와셔와 같은 연결부 상세를 실험변수로 하였으며, 실험에 사용된 실험체의 파형의 제원은 $400{\times}150$ mm이다. 정적실험 결과 모든 실험체의 실험 극한강도가 이론강도보다 높게 나타났으며, 강판의 지압 및 상부강판 볼트구멍의 찢김에 의해 파괴되었다. 6mm와 7mm 강판에 대하여 하중범위 209kN에서 517kN사이로 피로실험을 수행하였으며, 실험결과 정적 파괴시의 강판지압과 찢김파괴에서 피로실험시에는 강판지압과 볼트 전단의 형태로 변화하였으며, 2백만회 피로한계는 대략 85MPa로 분석되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Corrugated steel plate structure, which is built by assembling corrugated steel plate segments with bolts on site and filling the surroundings with quality soil, is widely used for buried structures as a eco-corridors, small bridges, and closed conduits. This experimental study is dealt with the sta...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 파형강판 구조체의 볼트 연결부의 피로성능은 골의 간격과 깊이가 각각 150mm와 50mm내외인 중골의 경우 Amer (2012)와 Mohammed and Kennedy (2009) 등에 의하여 수행되었으며, 볼트의 배열 위치, 간격 등에 의해 피로수명이 변화하는 것을 실험적으로 증명하였다. 그러나 장지간 구조체에 많이 사용되는 골깊이 350mm이상의 대골형 파형강판 이음부의 피로수명 연구는 연구가 많이 진행되지 않았으며, 본 연구에서는 강판 두께, 휨응력 수준 등을 변수로 하여 동일진폭 휨하중에 의한 대골형 파형강판 연결부의 피로 수명 및 파괴 형태를 실험적으로 평가하고자 하였다.
  • 파형강판 구조체는 현장에서 조립, 일체화되는 연성구조체이기 때문에 사용상태에서도 볼트연결부 거동의 지배를 받게 된다 (Oh and Nam, 2012). 본 연구에서는 파형강판 볼트 연결부에 반복적인 휨하중이 작용하는 경우의 피로거동 특성을 실험적으로 규명하고자 하였다. 실제의 파형강판 구조체는 최대지간 20m 내외에서 일정정도의 곡률을 갖도록 시공되기 때문에 사용 상태에서 지점부 구속에 의한 압축응력과 휨응력이 동시에 작용하게 된다.

가설 설정

  • 볼트연결부의 파괴강도는 AASHTO-LRFD (2002) 기준에 따라 다음의 식으로 평가하였다. 볼트 파괴 해석시 인장력과 압축력에 대한 연결볼트는 각각 9개와 12개로 가정하여 위험단면인 인장력에 대한 이론하중을 산정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
파형강판 구조물의 장점은? 파형강판 구조물은 강판 세그먼트를 현장에서 볼트연결하고, 양질의 뒷채움 시공을 통해 시공성을 높일 수 있기 때문에 최근 생태통로, 소규모 교량 및 관로 등에 폭넓게 시공되고 있다. 본 연구는 휨하중을 받는 볼트연결된 파형강판 세스먼트의 정적 및 피로거동을 실험적으로 분석하였다.
파형강판 구조물의 이용분야는? 파형강판 구조물은 강판 세그먼트를 현장에서 볼트연결하고, 양질의 뒷채움 시공을 통해 시공성을 높일 수 있기 때문에 최근 생태통로, 소규모 교량 및 관로 등에 폭넓게 시공되고 있다. 본 연구는 휨하중을 받는 볼트연결된 파형강판 세스먼트의 정적 및 피로거동을 실험적으로 분석하였다.
구조체 상부에 동적하중이 반복적으로 작용하는 경우 파형강판구조물에 발생할 수 있는 문제점은? 특히 Fig. 2와 같이 구조체 상부에 동적하중이 반복적으로 작용하는 경우에는 시공상의 뒷채움재의 다짐 불량, 토피고의 부족 등에 의한 시공불량사례 등과 함께 동적 피로휨응력에 의한 연성구조체의 피로손상이 발생할 수 있다 (Mohammed and Kennedy, 2009; Amer, 2012).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. AASHTO (2002), Standard Specifications for Highway Bridges, 17th Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials. 

  2. Abdel-Sayed, G., Bakht, B., and Leslie, G. J. (1993), Soil-Steel Bridge, McGraw-Hill, New York N.Y. 

  3. AMER, H. H. W. (2012), Soil Steel Composite BridgesA comparison between the Pettersson-Sundquist design method and the Kloppel & Glock design method including finite element modelling, Master of Science Thesis, Royal Institute of Technology, 135. 

  4. American Iron and Steel Institute (2002), Handbook of steel drainage & Highway construction, AISI, 476. 

  5. ASTM A 761 (2003), Standard Specification for Corrugated Steel Structural Plate, Zinc-Coated, for Field-Bolted Pipe, Pipe-Arches, and Arches, ASTM, 8. 

  6. ASTM A 796 (2001), Standard Practice for Structural Design of Corrugated Steel Pipe, Pipe-Arches, and Arches for Storm and Sanitary Sewers and Other Buried Applications, ASTM, 15. 

  7. Duncan, J. M. (1979), Behaviour and Design of Long-Span Metal Culvert Structures, ASCE Journal of Geotechnical Division, 105(GT3), 399-417. 

  8. Mohammed, H., and Kennedy John, B. (2009), Fatigue Resistance of Corrugated Steel Sheets Bolted Lap Joints under Flexture, Practice Periodical on Structural Design and Construction, ASCE, 242-245. 

  9. National Standard of Canada (2006), CSA Special Publication Commentary on CNS/CSA-S6-06. 

  10. National Standard of Canada CNS/CSA-S6-06 (2006), Canadian Highway Bridge Design Code. 

  11. Oh, H., Nam, K. (2012), Verification on the Compressive Behavior of Corrugated Steel Plates due to Details of Bolted Lap Joint, Journal of KSMI, 16(1), 9-17. 

  12. White, H. L., and Layer, J. P. (1960), The Corrugated Metal Conduit as a Compression Ring, Proceedings, Transportation Research Board, USA, 39. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
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