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커버플레이트의 온도변형을 이용한 강구조물의 다단계 프리스트레싱
Multi-Stepwise Prestressing Method of Steel Structure Using Thermal-Expanded Cover-plate

김상효    (연세대학교 사회환경시스템공학부   ); 안진희    (연세대학교 토목공학과   ); 김준환    (연세대학교 토목공학과   ); 김형주    (연세대학교 대학원 토목공학과  );
  • 초록

    본 연구는 압연형강이나 조립형강과 같은 강구조물의 지간증가나 하중 증가로 큰 휨강성이 필요한 경우 상부플랜지나 하부플랜지에 부착하여 구조물의 하중저항성능을 향상시켜주는 커버플레이트의 온도변형을 이용한 프리스트레싱 도입 방법의 개발에 관한 것으로 다단계 온도변형이 도입된 커버플레이트를 프리스트레싱 도입을 위한 구조물에 강결한 후 커버플레이트의 수축으로 발생하는 다단계 수축력을 프리스트레싱력으로 이용하는 방법이다. 본 연구에서는 온도변형에 의하여 구조물에 도입되는 프리스트레싱력의 이론적 연구와 다단계 온도변형을 이용한 다단계 프리스트레싱 기법의 도입을 위하여 커버플레이트의 다단계 온도분포에 대한 열전달 이론해의 제시와 H형강을 대상으로 다단계 온도변형에 의한 다단계 프리스트레스 도입 효과를 분석하였다.


    This study investigates developments in a prestressing method using the thermal-expanded cover-plates that increases the load-carrying capacity of structures by installing it on upper or lower flanges in case that huge flexural stiffness according to the increase in span length or load are required of steel structure, such as rolled H-beam or built-up beam. This method applies multi-stepwise contraction forces generated by the contraction of cover plates as prestressing forces after joining the cover plate applied by multi-stepwise thermal expansion that was applied to induce prestressing to structures. To perform a theoretical investigation of the prestressing force applied to a structure due to the thermal expansion and induce a multi-stepwise prestressing method using multi-stepwise thermal distribution, this study proposes a theoretical heat transfer solution for the multi-stepwise thermal distribution of cover plates and analyzes the effect of a multi-stepwise prestressing method using the multi-stepwise thermal expansion.


  • 주제어

    커버플레이트 .   강구조 .   온도변형 .   프리스트레스 .   열전달.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Bejan, A., Heat transfer (1993), John Wiley & Sons. Inc. 
    2. Wojciech L. and Ernest K. (2006) Behavior of composite beams prestressed with external tendon: Experimental study, Journal of Constructional Steel Research, In Presss 
    3. 임성순, 정찬핵 (2006) 프리스트레스된 압연강재보(H-BEAM) 의 휨 거동에 대한 실험적 연구, 한국강구조학회 논문집, 한 국강구조학회, 제18권, 제2호, pp. 239-250     
    4. 박용걸, 박영훈, 이승용 (2000) 외부 후 긴장 공법을 이용한 강합성보의 보강에 관한 연구, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제12권, 제5호, pp. 594-558 
    5. 건설교통부, 도로설계편람(III), 2000 
    6. 김기봉, 정영수, 최혁주, 강보순 (1998) 외부 후 긴장으로 보강 한 합성보에 대한 실험적 연구, 한국강구조학회 논문집, 한 국강구조학회, 제10권, 제4호, pp. 701-708 
    7. Shiming C. and Ping G. (2005) Load carrying capacity of composite beams prestressed with external tendons under positive moment, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 61, pp. 515-530 
    8. 한국도로교통협회, 도로교설계기준, 2005 
    9. 정승인, 류형근, 장승필 (2003) 외부프리스트레스트 강합성 교량 의 탄소성 휨 거동해석, 한국강구조학회 논문집, Vol.15, No.1, pp. 59-68 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (5)

    1. Ahn, Jin Hee ; Kim, Jun Hwan ; Jung, Chi Young ; Kim, Sang Hyo 2007. "Effects of Multi-stepwise TPSM on Improving the Behavior of H-beam bridge" 韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction, 19(5): 527~537     
    2. Ahn, Jin Hee ; Kim, Jun Hwan ; Kim, Tae Yeon ; Kim, Sang Hyo ; Lee, Sang Woo 2007. "Behavior Analysis of RMPM Applied Steel Frame Structures" 韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction, 19(6): 611~620     
    3. Ahn, Jin-Hee ; Kim, Jun-Hwan ; Kim, Sang-Hyo ; Lee, Sang-Woo 2008. "Experimental Study on Application of Multi-Stepwise TPSM" 구조물진단학회지 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance Inspection, 12(1): 91~100     
    4. An, Jin Hee ; Jung, Chi Young ; Kim, Jun Hwan ; Kim, Sang Hyo 2008. "Experimental study on Static Behavior of H-beam prestressed with Multi-Stepwise TPSM" 韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction, 20(2): 247~258     
    5. Kim, Sang-Hyo ; Jung, Chi-Young ; Choi, Kyu-Tae ; Ahn, Jin-Hee 2010. "Load-carrying Capacity of Thermal Prestressed Steel Beam with Eccentric Bracket" 韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction, 22(6): 563~572     

 저자의 다른 논문

  • 김상효 (64)

    1. 1991 "사장교(斜張橋)의 내풍설계(耐風設計)" 韓國鋼構造學會誌 = Magazine and journal of Korean Society of Steel Construction 3 (2): 31~41    
    2. 1992 "고층기둥 축하중의 사용기간 최대값에 대한 확률론적 분석" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 5 (3): 113~118    
    3. 1993 "도로교 최대차량하중효과 분석을 위한 모의해석기법" 대한토목학회논문집 13 (4): 77~86    
    4. 1995 "교량의 안전성 확보를 위한 비파괴검사법의 적용" 비파괴검사학회지 = Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing 15 (3): 431~438    
    5. 1997 "강판형교에서의 효율적인 결함검출을 위한 AE기법의 적용" 韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction 9 (3): 287~300    
    6. 1997 "강도로교의 피로설계하중에 관한 연구" 韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction 9 (2): 159~169    
    7. 1997 "차량하중에 의한 다주형 강판형교의 충격계수 변화에 관한 연구" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 10 (3): 233~240    
    8. 1997 "다단계민감도 분석 및 인공신경망을 이용한 최적 계측시스템 선정기법" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 10 (4): 303~313    
    9. 1997 "차량하중에 의한 교량의 동적응답특성 분석" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 10 (4): 337~347    
    10. 1998 "창립10주년 기념 간담회" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 11 (2): 14~27    

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