본 연구에서는 철근 콘크리트 구조의 구성 재료의 다양한 스케일을 종합적으로 검토 가능한 멀티스케일 접근 방식을 이용하여 나노 재료에서 부터 구조설계까지의 전문가들이 3개의 소그룹을 형성하여, 각자의 스케일과 전문분야에 맞도록 1) 다기능 기반 구조재료 설계, 2) 다기능 기반 구조 요소 설계, 3) 다기능 기반 성능 설계 세부연구 와 같이 세가지의 연구 개발 내용을 설정하였음. 세부적인 연구 내용은 아래와 같음.
1) Nano-Micro Scale : 다기능 기반 구조 재료 설계
나노 보강재료 혼입 시멘트 복합체 최적재료 설계방안 제시 및 건설재료 적용 가능 신 나노 보강재료 개발
· 시멘트계 나노 보강재료 제안 및 다기능 시멘트 복합체 물성 평가 방안 검토
· 시멘트-나노입자 사이의 상호 결합 매커니즘 분석
· 다기능 시멘트 복합체의 나노 콘크리트 최적화 재료 설계 방안 제시
· 나노 보강재료 DB 활용 다기능 콘크리트에 적용 가능한 신 나노 보강재료 연구
2) Micro-Milli scale : 다기능 기반 구조 요소 설계
다기능 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 구조 요소 성능 평가 및 설계법 개발
· 다기능 시멘트 복합체와 굵은 골재와의 상호작용 검토 및 다기능 콘크리트 개발
· 다기능 콘크리트의 기계적 특성 정의
· 다기능 콘크리트-철근 상호작용 검토
· 유한요소해석 모델 구축
3) Real Scale : 다기능 기반 성능설계
다기능 콘크리트가 적용된 건축물의 하이브리드 성능기반설계 개념 구축
· 다기능 콘크리트의 구조부재 적용에 대한 성능평가 및 설계방안 수립
· 나노콘크리트 건축물의 성능기반설계 개념정립
· 개발 구조 재료 실용화를 위한 산학 및 국제협력
본 연구는 “다기능 시멘트 복합체 및 콘크리트의 개발과 이를 활용한 건축구조시스템 성능기반 융합설계 기술 개발”을 주요 목표로 하며, 재료성능 개발 기술-구조설계기술의 상이한 개발속도에 따른 미래의 기술 간극 최소화를 위해 멀티스케일의 개념을 도입, 차세대 건설재료 개발 및 활용화를 위한 연구 방법론을 동시해 구축함.스케일에 의거한 주요 연구 목표는 다음과...
성능기반설계
철근콘크리트
다기능
나노재료
멀티스케일
3
2023년 2월-2026년 2월
|500,000,000원
다기능-멀티스케일 건축재료 기반 성능설계 융합기술 개발
본 연구는 “다기능 시멘트 복합체 및 콘크리트의 개발과 이를 활용한 건축구조시스템 성능기반 융합설계 기술 개발”을 주요 목표로 하며, 재료성능 개발 기술-구조설계기술의 상이한 개발속도에 따른 미래의 기술 간극 최소화를 위해 멀티스케일의 개념을 도입, 차세대 건설재료 개발 및 활용화를 위한 연구 방법론을 동시해 구축함.스케일에 의거한 주요 연구 목표는 다음과...
성능기반설계
철근콘크리트
다기능
나노재료
멀티스케일
4
2022년 2월-2027년 2월
|404,812,000원
고성능 프리캐스트 콘크리트 구조물의 성능기반 내진설계기술 개발
[데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증
성능기반 내진설계
고성능 콘크리트
프리캐스트 콘크리트
PC 접합부
내진성능
5
주관|
2022년 2월-2027년 2월
|404,812,000원
고성능 프리캐스트 콘크리트 구조물의 성능기반 내진설계기술 개발
본 연구에서는 고성능 콘크리트가 적용된 PC 구조 시스템의 다양한 접합상세에 따른 성능설계 방안을 검토하기 위해 3단계에 걸쳐 요소설계기술, 부재설계기술, 구조물의 성능설계기술 개발로 연속적으로 확장해나가고자 하며 세부적인 연구목표는 아래와 같다.
Step 1. 고성능 PC부재의 연속성 확보방안 도출
- 고성능 콘크리트의 전단마찰강도 관련 연구에 대한 DB 구축
- 접합면에서의 마찰계수에 대한 통계모델 제안 및 FEA를 이용한 접합부 연속화 방안 예측
- 단조하중 및 반복하중에 대한 전단마찰실험 수행
- 분리타설된 휨 및 압축을 받는 PC부재의 실물스케일 실험을 통한 합성거동 평가
Step 2. 수평 및수직접합 상세에 따른 고성능 프리캐스트 접합부의 내진성능 평가
- PC 접합부 관련 특허, 연구결과에 대해 접합상세 별 DB 구축
- 고성능 PC와 일반 PC 부재의 외부 접합부 및 내부 접합부에 대한 내진성능 평가 수행
- 고성능 콘크리트의 현장타설범위에 따른 연속화 거동 평가
- PC 접합부의 다양한 횡력 저항시스템 적용을 위한 PC 전단벽의 수평 접합부에 대한 고성능 콘크리트 적용가능성 평가
3. 고성능 프리캐스트 부재의 내진성능을 반영한 성능기반 설계기술 개발
- 유한요소해석 기반 구축된 모델링 파라메터를 제안하고 이를 바탕으로 PC 구조물에 대한 비선형 시간이력해석 수행
- 실스케일 구조물에 대한 내진성능 실험을 통해 구축된 모델링 파라메터 및 제안된 고성능 프리캐스트 접합부의 내진성능 확보
- 실물실험 및 유한요소해석을 기반으로 성능설계 개념 구축 및 고성능 PC부재의 내진성능을 반영한 성능기반 설계기술 개발