R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202121CTAP-C152264-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 폴리머 콘크리트와 복합구조 댐퍼를 활용한 친환경 바닥진동 저감 기술개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2019-04-19 ~ 2021-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 김정진 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
14명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 275,000,000 원 기업 : 285,000,000 원 계 : 560,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 500,000,000 원 기업 : 515,000,000 원 계 : 1,015,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 롯데건설(주) | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 본 연구에서는 점성유체와 폴리머 콘크리트를 포함한 임팩트댐퍼를 결합함으로써 건축물에서 발생하는 구조소음/진동 30% 이상, 진동저감에 소요되는 공사비의 20% 이상 저감이 가능한 친환경 바닥진동저감 기술개발을 목표로 함. ● 콘크리트 슬라브 내부에 설치 가능한 진동저감 감쇠장치 개발 ● 환경민원 해결이 가능한 바닥진동저감 친환경 댐퍼 구조체 개발 ● 개발된 진동저감 복합구조 댐퍼의 해석모델 개발 ● 비선형 해석 및 실험을 통한 진동저감 성능 평가 ● 실용적인 생애주기비용 산정기법개발을 통한 친환경 댐퍼 감쇠장치의 경제성 평가 ● 최적화 기법을 이용한 친환경 댐퍼장치의 최적설계기법 개발 ● 구조물 시공 시 친환경 댐퍼 설치상세 및 시공 가이드라인 제시 [최종목표] ● 콘크리트 슬라브 내부에 설치 가능한 진동저감 감쇠장치 개발 ● 개발된 시스템의 해석모델 및 최적설계기법 개발 ● 비선형 해석 및 실험을 통한 진동저감 성능 평가 ● 기존 구조물 및 신축 구조물에 대한 설치상세 및 시공 Guideline 제시 ● 실용적인 생애주기비용을 고려한 친환경 댐퍼 감쇠장치의 경제성 평가 ● 기존 공법대비 공사비 20% 절감, 진동성능 30% 향상 ① 복합구조 댐퍼장치 해석기법 개발 및 성능평가 - 감쇠비가 다른 점성유체와 임팩트 댐퍼를 배치한 복합구조 댐퍼 개발 - 구조물의 고유주파수별 맞춤형 진동저감 댐퍼 개발 - 다양한 재료 특성을 고려한 결합한 비선형 해석모델 개발 - 콘크리트 일체화 댐퍼장치 개발 ② 개발된 복합구조(점성유체+임팩트 댐퍼) 댐퍼의 최적화 설계기술 개발 - 개발된 시스템의 해석모델 및 최적설계기법 개발 - 설치위치(바닥슬래브, 벽체, 기초 등)별 맞춤형 최적설계기술 개발 - 최적설치 위치 및 최적 물량산정을 통한 효율의 극대화 및 비용 절감 ③ 설치상세 및 시공기법 개발 - 기존/신축 구조물에 적용 가능한 댐퍼의 설치상세 및 시공가이드라인 개발 - 개발된 댐퍼장치의 테스트베드를 통한 현장적용 타당성 검토 [연구내용 및 범위] ● 복합구조 댐퍼장치 해석기법 개발 및 성능평가 - 감쇠비가 다른 점성유체와 임팩트 댐퍼를 배치한 복합구조 댐퍼 개발 - 구조물의 고유주파수별 맞춤형 진동저감 댐퍼 개발 - 다양한 재료 특성을 고려한 비선형 해석모델 개발 - 콘크리트 일체화 댐퍼장치 개발 ● 개발된 복합구조(점성유체+임팩트 댐퍼) 댐퍼의 최적화 설계기술 개발 - 개발된 시스템의 해석모델 및 최적설계기법 개발 - 설치위치(바닥슬래브, 벽체, 기초 등)별 맞춤형 최적설계기술 개발 - 최적설치 위치 및 최적 물량산정을 통한 효율의 극대화 및 비용 절감 ● 설치상세 및 시공기법 개발 - 기존/신축 구조물에 적용 가능한 댐퍼의 설치상세 및 시공가이드라인 개발 - 개발된 고 댐퍼 구조체의 테스트베드를 통한 현장적용 타당성 검토 ○ 1차년도 연구에서는 점성유체와 폴리머 콘크리트를 포함한 임팩트댐퍼를 결합함으로써 건축물에서의 구조소음/진동을 효과적으로 저감할 수 있는 친환경 바닥진동저감 댐퍼의 설계 및 감쇠장치 개발. ？ 댐핑 구조체 현황 파악 및 램프 인접 세대 내 차량 진동 소음 측정 ● 현재 도심지에 적용되어 있는 일반 콘크리트 조면 구조를 파악하고 진동 저감용 바닥 구조체 적용 대상 선정 ● 램프에 인접한 세대 내의 차량 진동 소음을 측정하여 현재 발생 되는 소음 수준 파악 ● 국내외 관련 규격 및 기준을 조사하여 설계 반영을 위한 성능 설정 ？ 램프 구조 및 조면 패턴과 타이어 공진 모드에 따른 소음 진동 발생 특성 파악 ● 주차 램프 구조에 따른 소음 발생 영향도가 높은 인자 탐색 ● 램프 조면 처리 패턴과 타이어 구조에 따른 특성 진동 소음 특성 파악 ● 타이어 블록과 노면과의 마찰에 의한 소음, 타이어 블록의 반경방향 진동에 의한 소음, 사이드 월 굴신에 의한 진동, 벨트/카카스 진동에 의한 소음 등 발생하는 진동 소음 정량화 ？ 복합구조 댐퍼 삽입을 통한 친환경 댐핑 램프구조체 설계 ● 자동차 주행 시 복합 구조 댐퍼가 위치한 층에 발생하는 진동 성분 분석 ● 진동 성분에 따른 복합 구조 댐퍼 질량비, 간극 등 최적의 제진 성능을 위한 설계 ● 바닥 구조에 적용하여 복합 구조 댐퍼의 성능 평가 및 실증화를 위한 제작법 고안 ？ 일반 시멘트 콘크리트와 폴리머 콘크리트의 진동 저감 성능 측정 및 비교 ● 에폭시, 경화제를 혼합하여 폴리머 콘크리트를 제작한 후 일반 시멘트 콘크리트와 강도 및 손실율 비교 ● 폴리머 콘크리트의 진동 저감 성능을 극대화하기 위해 다양한 방진 재료를 혼합하고 이에 따른 에너지 소산 능력 파악 ○ 2차년도 연구에서는 점성유체와 폴리머 콘크리트를 포함한 복합구조 댐퍼를 적용하여 건축물에서의 구조소음/진동 저감 성능을 향상할 수 있는 댐퍼 설계/해석 시뮬레이션기법을 개발함. ○ 3차년도 연구에서는 폴리머 콘크리트와 복합구조를 활용한 친환경 바닥진동저감 기술을 실구조물에 적용하여 건축물에서 발생하는 구조소음/진동 30% 이상, 진동저감에 소요되는 공사비의 20% 이상 저감이 가능한 친환경 복합구조 댐퍼의 현장 설치상세 및 시공 가이드라인 구축. |
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| 색인어 | 한글 | 구조소음 | 바닥진동 | 고 댐퍼 구조체 | 폴리머 콘크리트 | 방진시스템 |
| 영문 | Structural Noise | Slab Vibration | High Damper Structure | Polymer Concrete | Anti-Vibration System | |
| 최종보고서 | 최종보고서.pdf | |||||