탄성받침의 강성특성에 대한 실험연구 = A Experimental Study on the Stiffness Characteristics of Elastomeric Bearings

국문 초록 (Abstract)

이 논문은 국내 탄성받침의 성능과 신뢰성 향상을 위한 일환으로, 탄성받침의 설계/제작/품질평가 기준인 KS F 4420의 강성 관련 개선방향을 제안하였다. 이를 위하여 KS F 4420의 압축탄성계수, 강성측정방법 , 성능평가방법을 Eurocode, 일본 도로교지승편람, ISO 기준과 비교ㆍ분석하였으며, KS F 4420의 강성 제안식과 실측치와의 차이를 알아보기 위하여 국내 일반적인 탄성받침을 대상으로 수직강성과 전단강성 측정 실험을 실시하였다. 실측된 수직강성은 강성정의 방법에 따라 20%정도 차이를 나타냈으며, 전단강성은 13%정도 차이를 나타냈다. 또한 실측된 강성은 KS F 4420의 제안식과의 편차도 큰 것으로 나타났다. 교량받침이 요구되는 수직강성을 가지지 못하는 경우 교량 상부 구조물의 부등침하 및 응력집중 현상을 야기할 수 있다. 따라서 국내 받침이 설계에서 요구되는 성능을 갖기 위해서는 다양한 형상 형상계수를 갖는 받침의 성능평가를 통하여 국내 실정에 맞는 압축탄성계수식과 성능평가기준의 마련이 필요하다고 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper intends to enhance the reliability and performance of domestic elastomeric bearings through the proposal of directions for the improvement of their stiffness regard to the Korean industrial standard KS F 4420 relative to the evaluation of design/fabrication/quality. Therefore, comparative analysis of the compressive elastic modulus, stiffness measurement method and performance evaluation method of KS F 4420 with those of Eurocode, Japanese bearing manual, and ISO code was performed, and measurement tests on the compressive stiffness and shear stiffness of common elastomeric bearings produced in Korea were conducted. The experimental results reveal that differences of about 20% and 13% occurred respectively for the compressive stiffness and shear stiffness according to the definition adopted for the stiffness. The measured values for the stiffness of the domestic elastomeric bearings were also verified to exhibit large deviation from the formula proposed by KS F 4420. Elastomeric bearings that does not have appropriate compressive stiffness required at the design can result in uneven deflection at supports of bridges and excessive stress in girders. Accordingly, the establishment of compressive elastic modulus formula and performance evaluation criteria fitted to the domestic circumstances through the execution of performance evaluation of bearings presenting diversified shapes and shape factors appears to be necessary for the domestic bearings to meet the performance required in design.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요지
• 1. 서론
• 2. 탄성받침의 강성 기준
• 3. 탄성받침 성능평가실험
• 4. 실험결과 분석
• 5. 결론
• 감사의 글
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

• 1 日本道路協, "道路橋支承便覽"
• 2 日本道路協, "道路橋支承便覽"
• 3 Gent, A. N., "The Compression of Bonded Rubber Blocks" 111-122, 1959
• 4 한국산업표준회, "KS F 4420 교량 지지용 탄성받침"
• 5 ISO, "Elastomeric seismic-protection isolators- Part 2: Applications for bridges-Specifications, ISO 22762-2 First edition"
• 6 ISO, "Elastomeric seismic-protection isolators- Part 1: Test methods, ISO 22762-1 First edition"
• 7 Yura, J., "Elastomeric Bridge Bearings: Recommended Test Methods" National Research Board 2001
• 8 European Committee for Standardization, "EN 1337-3 Structural Bearing-Part 2: Elastomeric Bearings" CEN 2005
• 9 Mori, A., "Compression behavior of bridge bearings used for seismic isolation" 18 (18): 351-362, 1996