$\require{mediawiki-texvc}$

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.

PSC 내부 텐던의 긴장력 관리를 위한 저전압 EM 센싱 기법
Low-Voltage EM(Elasto-Magnetic) Sensing Technique for Tensile Force Management of PSC(Prestressed Concrete) Internal Tendon 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.32 no.2, 2019년, pp.87 - 92  

박지환 (성균관대학교 미래도시융합공학과) ,  김준경 (성균관대학교 미래도시융합공학과) ,  엄기영 (한국철도기술연구원) ,  박승희 (성균관대학교 미래도시융합공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문에서는 안정적인 전력공급이 어려운 실제 현장에 적용하기 위해서 PSC 내부 텐던의 긴장력 관리를 위한 저전압 EM센싱기법을 검증하였다. 지난 국내외 PSC 구조물 사고 사례를 볼 수 있듯이, 공용간 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 PS텐던의 긴장력 관리가 매우 중요함을 알 수 있었다. 이에 본 논문에서는 EM센서를 통해 탄성-자기이론을 기반한 강자성체의 자기변형과 응력의 관계를 이용하여 전압 크기에 따른 긴장력에 대한 자기이력곡선을 계측하고자 하였다. 이를 위해 이중 원통코일형태의 EM센서를 제작하고 유압식 인장기를 이용한 PS텐던 인장 실험 장비를 구성하였다. 실험은 단계적으로 전압을 감소시켜 긴장력 크기에 따른 자기이력곡선의 변화를 계측하면서 최대/최소 전압값에 대한 계측결과에 따른 투자율의 변화와 긴장력의 관계를 비교 분석하였다. 그 결과, 전압이 감소하여 자기장의 크기가 작아짐에 따라 추정식에 대한 상수는 상이하지만 유사한 형태의 자기이력곡선 투자율의 변화를 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서는 저전압 상태에서 EM센싱기법을 이용한 PSC 내부 텐던에 대한 긴장력 관리가 가능할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we have verified a low-voltage EM(elasto-magnetic) sensing technique for tensile force management of PSC(prestressed concrete) internal tendon in order to apply the technique to actual construction sites where stable power supply is difficult. From observation of past domestic and ove...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 따라서 본 논문은 안정적인 전력공급이 어려운 실제 현장에 적용하고 추후 무선운용 시스템을 개발하기 위해 저전압 상태 에서의 EM센서를 이용한 PSC거더 내부 텐던의 긴장력 추정 기법을 제안하고자 한다. 특히, 정착구 외부의 영향을 받지 않고 양쪽의 정착구사이 강재의 응력구간(Kim et al.
  • 본 연구에서는 저전압 상태에서 EM센서를 이용하여 현장 적용성을 향상시키고 추후 무선운용 시스템을 구축하기 위해 PSC 내부 텐던의 긴장력 추정에 대한 자기이력 변화를 확인하였다. 탄성-자기(elasto-magnetic)이론을 바탕으로 강자성 체의 자기변형과 응력의 관계를 이용하여 PS텐던에 도입된 긴장력 크기에 따라 자기이력곡선의 투자율 변화를 통해 긴장력을 추정할 수 있었다.
  • 이 장에서는 본 연구에서 적용된 EM(elasto-magnetic) 센서의 자기이력 모니터링 기법에 대한 탄성-자기이론을 소개한 후, 이를 바탕으로 자기변형과 응력의 효과에 따른 저전압 PSC 내부 텐던의 긴장력 추정 기법에 대하여 말하고자 한다.
  • 이러한 이론을 바탕으로 본 연구는 이중 원통코일 형태의 EM센서를 이용하여 탄성-자기 특성 변화에 따라 강자성체에 도입된 응력을 추정하고자 한다. EM센서의 원리는 강자성체를 자화시키고 동시에 가해진 자기장과 비투자율에 따라 자속밀도의 변화를 확인한다.
  • 탄성-자기(elasto-magnetic)이론을 바탕으로 강자성 체의 자기변형과 응력의 관계를 이용하여 PS텐던에 도입된 긴장력 크기에 따라 자기이력곡선의 투자율 변화를 통해 긴장력을 추정할 수 있었다. 이에 EM센서를 이용하여 안정적인 전력공급이 어려운 실제 PSC 교량 현장에 적용하기 위한 기초연구로써, 전압 크기에 따라 긴장력에 대한 자기이력곡선의 변화를 확인하고 이를 통해 저전압상태에서의 PSC 내부 텐던의 긴장력 관리에 관한 연구를 실시하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
PSC거더 내 텐던의 긴장력 관리가 중요한 이유는? 따라서 PSC 거더의 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 거더내부 텐던의 긴장력 관리가 매우 중요하다. 텐던의 재료적 특성인 릴랙세이션과 콘크리트 하중에 의한 크리프가 동시에 발생 하면서 두 가지 영향으로 인한 부재의 응력이 감소하고 변형이 증가하기 때문에 지속적인 PSC거더 내 텐던의 긴장력 관리는 필수적인 부분이다. 하지만 현재 시공 시 텐던에 도입되는 초기 응력에 대한 검증은 이루어지고 있으나, 시공 후 공용 시텐던의 긴장력 관리는 제대로 이루어지지 않고 있다(Kim et al.
프리스트레스트 콘크리트 구조란 무엇인가? 프리스트레스트 콘크리트(prestressed concrete, PSC) 구조는 콘크리트 내부 텐던(tendon)에 미리 응력을 가하여 기존의 콘크리트 구조보다 경제적이고 처짐과 균열을 억제 하는 등 뛰어난 성능을 가진 구조이다. 이러한 장점들을 통해 현재 다양한 토목‧건축 구조물에 사용되고 있으며, 특히 장경 간구조(long span structures)에 대한 기능이 우수하여 많은 교량 구조물에 적용되고 있다.
현행 PSC거더 내 텐던의 긴장력 관리의 문제점은? 텐던의 재료적 특성인 릴랙세이션과 콘크리트 하중에 의한 크리프가 동시에 발생 하면서 두 가지 영향으로 인한 부재의 응력이 감소하고 변형이 증가하기 때문에 지속적인 PSC거더 내 텐던의 긴장력 관리는 필수적인 부분이다. 하지만 현재 시공 시 텐던에 도입되는 초기 응력에 대한 검증은 이루어지고 있으나, 시공 후 공용 시텐던의 긴장력 관리는 제대로 이루어지지 않고 있다(Kim et al., 2015).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  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. Kim, B., Joh, C., Lee, D. (2013) A Feasibility Study for Estimating Prestressed Stress on a Steel Wire Using Permeability of Magnetic Flux, J. Earthq. Eng. Korea, 17(5), pp.219-225. 

  3. Kim, J., Park, J., Zhang, A., Lee, H., Park, S. (2015) Prestressing Loss Management for PSC Girder Tendon Based on EM Sensing, J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 28, pp.369-374. 

  4. Kim, J., Park, S., Lee, H. (2018) Magnetic Hysteresis Monitoring according to the Change of Tensile Force and Steel Class of PS Tendons, J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 31(2), pp.115-120. 

  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. 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. 

  7. Park, J., Kim, J., Zhang, A., Lee, H., Park, S. (2015) Emebedded EM Sensor for Tensile Force Estimation of PS Tendon of PSC Girder, J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 28, pp.691-697. 

  8. Russell, J.C., Lardner, T.J. (1998) Experimental Determination of Frequencies and Tension for Elastic Cables, ASCE J. Eng. Mech., 124(10), pp.1067-1072. 

  9. Saiidi, M., Douglas, B., Feng, S. (1994) Prestress Force Effect on Vibration Frequency of Concrete Bridges, J. Struct. Eng., 120. pp.2233-2241. 

  10. Sumitro, S., Jarosevic, A., Wang, M.L. (2002) Elasto-Magnetic Sensor Utilization on Steel Cable Stress Measurement, The First Fib Congress, Concrete Structures in the 21th Century, Session 15, pp.79-86. 

  11. Wang, M.L., Wang, G., Zhao, Y. (2005) Application of EM Stress Sensors in Large Steel Cables, Sensing Issues in Civil Structural Health Monitoring, pp.145-154. 

  12. 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. 

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

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