충격 저항을 높여주는 콘크리트 빔

마드리드 공과 대학(UPM) 토목 공학부의 구조 엔지니어링 그룹(Structural Engineering Group)에서 콘크리트의 충격 저항을 분석하는 프로젝트를 완료함에 따라 보호 구조물이 떨어지는 바위에 노출될 때의 거동에 관한 연구를 추가로 진행할 수 있게 되었습니다.

Carlos Zanuy Sánchez 교수의 지도 하에 이 구조 엔지니어링 그룹은 sStructures lLaboratory에서 자유 낙하 기계를 사용하여 빔의 충격 시험을 실시했습니다. Servosis에서 개발한 이 기계에는 최고의 정밀도로 힘을 감지할 수 있는 HBM의 CFW 로드 와셔 (CFW-190 및 CFW-700)를 사용한 피에조 힘 센서가 장착되어 있습니다. 강화 콘크리트 빔은 충격 시 에너지 흡수량이 적어 전단 하중이 가해질 때 쉽게 파손됩니다. 따라서 금속 섬유 보강재가 들어간 빔을 사용할 때 저항성이 향상될 가능성을 확인하기 위한 시험을 실시하였습니다.

이 시험에서는 일곱 가지 유형의 콘크리트와 세 가지 유형의 섬유, 즉 0퍼센트(섬유 없음), 0.5퍼센트, 1퍼센트가 사용되었습니다. 길이가 2,000mm인 직사각형(폭 125mm, 높이 250mm) 빔에 무게 200kg의 스틸 매스(접촉 지점 반경 29mm)를 1.75m 높이에서 5.9m/s 속도로 떨어뜨리는 충격을 가했습니다. HBM 시험 및 측정 장비가 장착된 Servosis 기계로 시험한 결과 섬유 종류에 따라 전단 파손이 방지되어 안전성이 향상될 수 있는 것으로 확인되었습니다. HBM 센서는 충격 및 반응력을 기록할 때 4.3pC/N의 정확도를 제공하여 필요한 정밀도를 보장했습니다. 정확도가 5mV/g2인 피에조 가속도계(PCB 353B14)를 사용하여 스틸 볼의 수직 가속도와 무게를 확인했습니다.

Servosis와 구조 엔지니어링 그룹이 HBM을 선택한 이유는 HBM 제품과 더불어 HBM 전문가들이 특정 프로젝트 요건을 충족하는 솔루션을 개발할 때 제공하는 지원에 대한 신뢰가 있었기 때문입니다. Servosis의 CEO이자 기술 이사인 Joaquín Gonzalo는 자유 낙하 기계의 제조 과정에서 다음과 같이 말했습니다.

“HBM의 시험 및 측정 제품뿐만 아니라 최고의 결과를 얻을 수 있는 제품을 선택할 수 있도록 협력해준 HBM를 신뢰할 수 있게 되었습니다”