Development of Evaluation Method of External Tendon Force by Using the Deriving Ultrasonic Pulse

유도초음파를 이용한 외부 강선의 긴장력 평가기법 개발

  • 박승범 (충남대학교 토목공학과) ;
  • 홍성수 (한국시설안전기술공단 진단 1본부) ;
  • 유성원 (우석대학교 토목공학과)
  • Received : 2007.05.29
  • Published : 2007.11.30

Abstract

In domestic case, there are no results of corresponding researches for measuring external tendon force. The purpose of the present paper is therefore to measure external tendon force by using deriving ultrasonic method. For this purpose, we designed and manufactured wedges and test system, and measured ultrasonic pulse velocity and pulse amplitude. By using measured data, we tried to analyze the characteristics of tendon force, and to derive the relationship between tendon force and ultrasonic pulse velocity, finally to develop the technic of measuring system using ultrasonic pulse velocity. So tendon force-velocity relationship was proposed by equations, and those equations of which errors were 3.92~8.77% will be possible to adapt in-site.

외부 강선의 긴장력 측정 기법은 국내의 경우, 거의 전무한 연구 실적을 가지고 있는 실정이다. 따라서 본연구의 목적은 강선의 긴장력을 유도 초음파법을 이용하여 측정하는 것으로 이를 위하여 시험용 웨지 및 측정 시스템을 설계 제작하여 강선에 가하여지는 긴장력 변화에 따른 초음파의 특성을 분석하여 그 상관관계를 도출하고, 이를 기반으로 초음파 특성 변화로부터 강선에 가하여지는 긴장력을 측정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 이에 긴장력-속도변화의 관계식들을 구하여 제시하였으며, 제시된 식들의 오차는 약 3.92~8.77%로 나타나 현장적용이 가능할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 신주환, 박준상, 이민구, 김상효, 황학주, "케이블의 장력측정에 관한 연구", 대한토목학회 1993년도 학술발표회 개요집(I), 1993.
  2. 김기영, 고만기, 이인원, "주파수 분석을 이용한 케이블의 장력 측정", 대한토목학회 1999년도 학술발표회 개요집(I), 1999.
  3. 윤자걸, 손진, 장승필, "교량 케이블의 장력 측정에 관한 연구", 대한토목학회 1999년도 학술발표회 논문집(I), 1999.
  4. 이정석, 김도균, 박광림, "진동법을 이용한 케이블장력 산정사례", 대한토목학회 2001년도 학술발표회 논문집, 2001.
  5. Harajli. "Strengthen of Concrete Beams by External Prestressing", PCI, Structural Journal, Nov.-Dec., 1993, pp. 76-88.
  6. Muller, J. and Gautier, Y.. "Ultimate Behavior of Precast Segmental Box Girders with External Tendons", ACI SP-120: External Prestressing in Brides, ACI, Detroit, Mich., 1990, pp. 355-374.
  7. Sung Jin Song, Young H. Kim, Joon Soo Park, Hyung Ju Yu, Yong Moo Cheong, Hyun Kyu Jung and Dong Hun Lee, "Prediction of Ultrasonic Guided Wave Dispersion in Bent Pipes Using Finite Element Analysis and 2-D Fourier Transform", Key Engineering Materials, Vol. 297-300, November 2005, pp. 2065-2070. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.297-300.2065
  8. Young H. Kim, Sung-Jin Song and Jeong-Ki Lee, "Technique for Measurements of Elastic Wave Velocities and Thickness of Solid Plate from Access on Only One Side", Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 44, No. 8, 2005, pp. 5240-5243. https://doi.org/10.1143/JJAP.44.5240
  9. Sung-Jin Song, Hyeon Cho, Joon-Soo Park, Young H. Kim, Soo Yong Lim, Nam-Gyun Yun and Young Joo Park, "Ultrasonic Measurement of Gap Size in an Epoxy Layer Between a Steel Sheet and Fiber Reinforced Plastics", Key Engineering Materials, Vols. 270-273 2004, pp. 314-319. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.270-273.314
  10. P. Rizzo, "Ultrasonic Wave Propagation in Progressively Loaded Multi-Wire Strands", Springer Boston, Vol. 46, No. 3, 2006. 6, pp. 297-306.