다웰바의 종방향 유동에 따른 무근 콘크리트 포장의 구조적 능력 평가

Title
다웰바의 종방향 유동에 따른 무근 콘크리트 포장의 구조적 능력 평가
Authors
정성원
Keywords
다웰바의종방향유동에따른무근콘크리트포장의구조적능력평가
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
국내의 콘크리트 포장은 주로 어셈블리 방법을 이용하여 다웰바를 시공한다. 이에 따라, 다웰바 자동삽입방법(DBI, dowel bar Inserter)을 국내에 도입하기 위하여 시험시공을 실시하였고 시험시공구간에서의 다웰바 삽입상태를 MIT-SCAN2를 이용하여 조사하였다. 그 결과, 상당수의 다웰바가 큰 종방향유동을 보였으며 국내의 시공기준을 초과하였다. 하지만 현장조사 결과, 다웰바의 종방향유동과 하중전달률(LTE, load transfer efficiency) 사이에서 연관성을 찾기 힘들었으며, 포장체 공용성에도 큰 영향을 미치지 않았다. 현재, 국내의 줄눈콘크리트 포장에 설치되는 다웰바는 50mm의 종방향유동을 허용하고 있지만 이 기준은 합리적인 근거 없이 국외의 기준에 의해 설정된 것이며 국내 실정에는 적합하다고 할 수 없다. 이에 따라, 합리적인 다웰바 종방향유동 기준을 검토할 필요가 있다. 본 논문은, 현장 자료를 바탕으로 3차원 유한요소해석을 이용하여 다웰바 종방향유동에 따른 콘크리트 포장의 구조적 능력을 검토하였다. 3차원 구조해석 모델은 온도구배, 줄눈 열림, 골재 맞물림을 변수로 고려하였으며 다웰바의 종방향유동에 따른 슬래브의 하중전달률과 최대 주응력의 변화를 검토하였다. 그리고 해석적 방법을 통한 검토를 바탕으로, 온도구배에 따른 줄눈부에서의 소성균열 방향을 예측하였다. 본 연구는, 구조적인 결함이 발생하지 않는 범위의 국내 콘크리트 포장에 대해서, 새로운 다웰바 종방향유동 허용량을 제안하기 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단한다.
Description
제 1 장 서 론 1 1.1 연구배경 및 목적 1 1.2 국내외 연구동향 4 1.2.1 국내 연구동향 4 1.2.2 국외 연구동향 7 1.2.2.1 일반적인 줄눈부 공용성 평가 7 1.2.2.2 줄눈부 공용성에 다웰바-콘크리트의 접촉상태가 미치는 영향 9 1.3 연구방법 및 범위 12 제 2 장 현장 시험시공 및 1차 추적조사 14 2.1 시험시공 개요 14 2.1.1 다웰바 어셈블리 방법(국토해양부, 2009) 15 2.1.2 다웰바 자동삽입 방법(국토해양부, 2009) 16 2.1.3 다웰바 시공상태 기준(국토해양부, 2009) 19 2.2 현장조사 및 시험계획 21 2.2.1 조사구간 및 조사방법 21 2.2.2 조사기간 23 2.3 조사구간 결과분석(다웰바 종방향 유동) 24 2.3.1 다웰바 자동삽입 시공구간 24 2.3.2 다웰바 어셈블리 시공구간 26 제 3 장 현장 시험시공 및 2차 추적조사 28 3.1 배경 및 목적 28 3.2 현장조사 29 3.2.1 줄눈의 선정 29 3.2.2 시험시간 및 측정장비 31 3.2.3 시험하중 및 시험위치 31 3.3 조사구간 결과분석 32 제 4 장 다웰바 종방향 유동에 따른 FEM 모델 33 4.1 FEM 모델의 개요 및 구성 33 4.2 FEM에 적용한 재료 물성 35 4.3 교통하중 및 환경하중 37 제 5 장 FEM 구조해석 결과 38 5.1 구조해석모델의 유효성 검토 38 5.1.1 해석모델의 유효성 검토 모델 38 5.1.2 하중전달률(LTE) 검토 40 5.1.3 줄눈부 다웰바 부근 슬래브의 응력 검토 41 5.2 다웰바 종방향 유동에 따른 하중전달률(LTE) 변화 42 5.3 다웰바 종방향 유동에 따른 슬래브 응력 변화 43 5.3.1 소성거동을 고려하지 않은 경우(Case 1) 43 5.3.2 소성거동을 고려하지 않은 경우(Case 2) 45 5.3.3 소성거동을 고려한 경우 51 제 6 장 결론 59 참고 문헌 61 부 록 64 A. 줄눈열림별 다웰바 종방향유동량에 따른 하중전달률 변화 64 B. 다웰바 종방향 유동량 및 온도구배별 인장-소성변형률 64 C. 다웰바 종방향 유동량에 따른 슬래브 최대주응력 변화 65 D. 온도구배별 슬래브 줄눈부의 인장-소성변형률 비교 69
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23599
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College of Engineering(공과대학) > Civil Engineering (사회인프라공학) > Theses(사회인프라공학 석박사 학위논문)
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