골재 표면 폴리우레탄 코팅 고 감쇠 보의 모드특성 (Modal properties of Heavy Damped Beam with Polyurethane Coating of Aggregates)

서지정보

· 발행기관 : 한국풍공학회
· 수록지 정보 : 한국풍공학회지 / 22권 / 2호 / 69 ~ 74페이지
· 저자명 : 황재승, 이방연, 이상현

초록

구조물의 내풍성능을 개선하기 위하여 지난 수 십 년간 진동제어장치가 사용되어 왔다. 진동제어장치는 구조물의 등가감쇠비를 증가시킴으로써 진동에 대한 저항성을 증가시키는 효율적인 방안이지만, 설치와 운영에 많은 비용이 요구되고 있다. 진동제어장치와 등등한 감쇠효과를 가지면서 영구적으로 구조물 자체의 감쇠비를 증가시키기 위한 고감쇠 물질에 대한 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 굵은 골재에 폴리우레탄이 코팅된 고감쇠 콘크리트 재료의 감쇠성능을 평가하기 위한 실험과 분석이 이루어졌다. 고감쇠 물질로 제조된 단순보에 대한 자유진동실험을 수행하여 각 모드별 특성을 파악하였으며 특히 감쇠비를 추정하여 감쇠물질에 의한 감쇠증가량을 정량적으로 평가하였다. 비교평가를 위하여 기존 콘크리트 재료로 제조된 보에 대한 실험 또한 병행하여 수행되었다. 모드분석에 의한 감쇠비 추정결과 고감쇠 보는 각 모드별 약 10%의 감쇠비를 가지는 것으로 나타났으며, 이는 일반 보의 감쇠비 1%에 비하여 매우 높은 감쇠증가량을 보이고 있다. 이러한 결과로부터 폴리우레탄 코팅 고감쇠 재료를 이용하여 구조물의 감쇠성능확보가 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

Vibration control system have been applied to improve the wind resistant performance of structures for several decades. The vibration control system is also known as a most efficient way to increase the resistance to vibration by increasing the equivalent damping ratio of the structure, but the considerable costs are expected in the installation and operation of the system. Recently, study on heavy-damping materials has been encouraged to increase the damping ratio of the structure permanently while having a damping effect equivalent to a vibration control system. In this study, the damping performance of heavily damped concrete material coated with polyurethane on coarse aggregate was evaluated and analyzed. For this, free vibration tests were carried out on simple beam made of heavy-damping materials, and the dynamic properties of each mode were identified. Especially, the damping of the materials was estimated quantitatively by estimating the damping ratio using Hilbert transform. Experiments were also performed on concrete beam made of conventional concrete for comparative study. The result of modal analysis for free vibration test show that heavy damped beam have a damping ratio of about 10% for each mode, which shows a very high level of increase in damping compared to the damping ratio of 1% for conventional concrete beam. From these results, it is considered that the damping performance of the structure can be secured by using polyurethane coated high damping material.

참고자료

· 없음