$\require{mediawiki-texvc}$

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.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문에서는 PSC 거더의 Prestress를 관리하기 위하여 EM 센서를 활용한 PSC 텐던 긴장력 손실 관리 기법을 소개한다. PSC 거더는 콘크리트 거더에 Prestress를 도입함으로써 기존 콘크리트 거더보다 높은 성능을 가지며 보다 저비용의 거더 설계가 가능해 짐으로 현재 많은 교량에 사용되고 있는 거더이다. 그러나 PS 텐던의 긴장력 관리는 거더 성능 관리에 있어 매우 중요한 항목이나 현재는 시공시 설계 긴장력의 도입 여부만을 검증한 후 공용시에는 그 관리가 이루어지지 않는 실정이다. 이에 본 연구에서는 강자성 재료가 인장력에 따라 비투자율이 변화하는 특성을 이용하여 EM 센서를 이용해 PS 텐던의 투자율을 계측하여 PS 텐던의 긴장력을 계측하는 기법을 제안하였다. PSC 거더 내부에서 PS 텐던의 투자율을 계측하기 위하여 EM 센서 시작품을 제작하였으며 MTS 실험을 통해 PS 텐던으로 주로 사용되는 7연선 1가닥의 0, 40, 80, 120, 160, 200kN의 긴장력에 따른 투자율 변화를 계측하였다. 계측 결과 각 긴장력 단계마다 EM 센서를 통해 계측된 B-H Loop가 정량적으로 변화하는 것을 확인하였으며 계측된 투자율과 긴장력을 회귀분석한 결과 투자율과 긴장력은 선형 관계를 나타내었다. 이를 활용하여 EM 센서를 이용하여 PS 텐던의 긴장력 관리가 가능함을 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, an EM sensing based prestressing force estimation method is proposed, in which it can estimate tensile force of PS tendon for PSC girder. The PSC girder has more improved performance than the general concrete girder by introducing the prestressing to the concrete. Thus the PSC girder ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 이는 사용된 PS 텐던의 자화경향은 외력이 증가함에 따라 줄어드는 경향을 가지고 있다는 것을 확인할 수 있었다. EM 센서를 이용한 자기이력곡선 계측을 통해 PS 텐던의 긴장력을 추정하기 위해 본 연구에서는 자기이력곡선의 기울기인 비투자율을 추출하여 긴장력을 추정하였다.
  • 본 연구에서는 EM 센서를 이용한 PS 텐던의 긴장력 추정 기법을 제안하였다. EM 센서는 응력에 의해 강자성체의 자기이력이 변화하는 탄성-자기(Elasto-magnetic) 이론을 이용하여 강자성체에 작용되는 응력을 추정할 수 있다.
  • EM 센서는 응력에 의해 강자성체의 자기이력이 변화하는 탄성-자기(Elasto-magnetic) 이론을 이용하여 강자성체에 작용되는 응력을 추정할 수 있다. 본 연구에서는 기존 케이블 교량의 장력을 계측하는 EM 센서를 PS 텐던 긴장력 계측기법으로 활용하는 방안에 대한 기초연구를 실시하였다.
  • 본 장에서는 PS 텐던의 긴장력을 추정하기 위해 적용된 EM(elasto-magnetic) 센서에 대한 이론 및 이를 통해 PS 텐던의 긴장력을 추정하는 기법에 대해 소개하고자 한다.
  • 이에 본 논문은 긴장력 계측 센서를 PSC 거더 내부로 매립하여 현장 적용성을 향상시키기 위한 기법을 개발하기 위해 기존 기법 중 PSC 거더 내부로 매립이 가능하고 비교적 높은 내구성을 가진 EM(elasto-magnetic) 센서를 이용한 긴장력 계측 기법을 활용하여 현장적용성이 높은 긴장력 계측 기법을 제안하고자 한다. 이를 위한 기초연구로써 PSC 거더 내부로 매립하기 위한 EM 센서 설계 및 장력에 따른 센서 출력 특성 분석을 통해 EM 센서를 활용한 PSC 텐던 긴장력 손실 관리 기법에 대해 연구하였다.
  • 이에 본 논문은 긴장력 계측 센서를 PSC 거더 내부로 매립하여 현장 적용성을 향상시키기 위한 기법을 개발하기 위해 기존 기법 중 PSC 거더 내부로 매립이 가능하고 비교적 높은 내구성을 가진 EM(elasto-magnetic) 센서를 이용한 긴장력 계측 기법을 활용하여 현장적용성이 높은 긴장력 계측 기법을 제안하고자 한다. 이를 위한 기초연구로써 PSC 거더 내부로 매립하기 위한 EM 센서 설계 및 장력에 따른 센서 출력 특성 분석을 통해 EM 센서를 활용한 PSC 텐던 긴장력 손실 관리 기법에 대해 연구하였다.
  • 국내에 주로 시공되고 있는 부착형 텐던을 가지는 PSC의 경우 PS 텐던이 PSC 내부에 위치하고 시공 완료 후 그라우팅 처리됨으로 인해 시공 후 유지관리 방안이 없는 상태이다. 이에 본 연구는 PSC 내부에 매립이 가능한 EM 센서를 제작하여 PSC 거더 내부에서 PS 텐던의 긴장력을 상시 계측할 수 있는 시스템을 개발하기 위해 EM 센서를 제작하고 제작된 EM 센서의 성능을 검증하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
PSC 거더는 무엇인가? 본 논문에서는 PSC 거더의 Prestress를 관리하기 위하여 EM 센서를 활용한 PSC 텐던 긴장력 손실 관리 기법을 소개한다. PSC 거더는 콘크리트 거더에 Prestress를 도입함으로써 기존 콘크리트 거더보다 높은 성능을 가지며 보다 저비용의 거더 설계가 가능해 짐으로 현재 많은 교량에 사용되고 있는 거더이다. 그러나 PS 텐던의 긴장력 관리는 거더 성능 관리에 있어 매우 중요한 항목이나 현재는 시공시 설계 긴장력의 도입 여부만을 검증한 후 공용시에는 그 관리가 이루어지지 않는 실정이다.
PS 텐던의 긴장력 관리의 한계는 무엇인가? PSC 거더는 콘크리트 거더에 Prestress를 도입함으로써 기존 콘크리트 거더보다 높은 성능을 가지며 보다 저비용의 거더 설계가 가능해 짐으로 현재 많은 교량에 사용되고 있는 거더이다. 그러나 PS 텐던의 긴장력 관리는 거더 성능 관리에 있어 매우 중요한 항목이나 현재는 시공시 설계 긴장력의 도입 여부만을 검증한 후 공용시에는 그 관리가 이루어지지 않는 실정이다. 이에 본 연구에서는 강자성 재료가 인장력에 따라 비투자율이 변화하는 특성을 이용하여 EM 센서를 이용해 PS 텐던의 투자율을 계측하여 PS 텐던의 긴장력을 계측하는 기법을 제안하였다.
PSC(prestressed concrete) 거더가 사용된 교량은 어떠한 문제점을 가지는가? 그러나 1985년의 Ynys-y- Gwas Bridge, 1992년의 Malle Bridge의 급작스런 붕괴 이후 PSC 교량에 대한 전반적인 검사가 이루어졌다(Weiher and Zilch, 2006). 검사 결과에 따르면 PSC 교량이 노후화됨에 따라 물과 염소이온의 침투로 인해 내부 텐던의 부식이 발생하여 초기 응력이 저하되어 PSC 거더의 성능이 저하됨이 발견되었다(Youn and Kim, 2006). 따라서 PSC 거더 내부텐던의 긴장력 관리가 거더 성능 관리에 있어 매우 중요한 항목이나 현재는 시공 시 설계 긴장력의 도입 여부만을 검증한 후 공용 시에는 그 관리가 이루어지지 않는 실정이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. Chen, H.L., Wissawapaisal, K. (2001) Measurement of Tensile Forces in a Seven-wire Prestressing Strands using Stress Waves, ASCE J. Eng. Mech., 127(6), pp.599-606. 

  2. Jiles, D. (1991) Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman and Hall, London, p.440. 

  3. Kim, J.T., Hong, D.S., Park, J.H., Cho, H.M. (2008) Vibration-Based Monitoring of Prestress-Loss in PSC Girder Bridges, J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 21(1), pp.83-90. 

  4. Kim, J.T., Park, J.H., Hong, D.S., Cho, H.M., Na, W.B., Yi, J.H. (2009) Vibration and Impedance Monitoring for Prestress-loss Prediction in PSC Girder Bridges, Smart Struct. & Sys., 5(1), pp.81-94. 

  5. Kim, J.M., Kim, H.W., Park, Y.H., Yang, I.H., Kim, Y.S. (2012) FBG Sensors Encapsulated Into 7-wire Steel Strand for Tension Monitoring of a Prestressing Tendon, Adv. Struct. Eng., 15(6), pp.907-917. 

  6. Rens, K.L., Wipf, T.J., Klaiber, F.W. (1997) Review of Nondestructive Evaluation Techniques of Civil Infrastructure ASCE J. Perf. Const. Facilities, 11, pp.152-160. 

  7. Wang, M.L., Chen, Z. (2000) Magneto-elastic Permeability Measurement for Stress Monitoring in Steel Tendons and Cables, Proc. of the SPIE 7th Annual Symposium on Smart Structures and Materials, Health Monitoring of the Highway Transportation Infrastructure, 3995, pp.492-500. 

  8. Wang, M.L., Lloyd, G., Hovorka, O. (2001) Development of a Remote Coil Magneto-elastic Stress Sensor for Steel Cables, Proc. of the SPIE 8th Annual International Symposium on Smart Structures and Material, Health Monitoring and Management of Civil Infrastructure Systems, Newport Beach CA, 4337, pp.122-128. 

  9. Washer, G.A., Green, R.E., Pond, R.B. (2002) Velocity Constants for Ultrasonic Stress Measurement in Prestressing Tendons, Res. Nondestruct. Eval., 14(2), pp.81-94. 

  10. Weiher, H., Zilch, K. (2006) Condition of Posttensioned Concrete Bridges-assessment of the German Stock by a Spot Survey of Damages, Proc. First Int. Conf. Advances in Bridge Eng., pp.26-28. 

  11. Youn, S.G., Kim, E.K. (2006) Deterioration of Bonded Post-tensioned Concrete Bridges and Research Topics on the Strength Evaluation in ISARC, Proc.f JSCE-KSCE Joint Seminar on Maintenance and Management Strategy of Infrastructure in Japan and Korea, 7. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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