지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 서수연
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete, PC) 공법은 공장생산을 기본으로 보, 기둥, 슬래브 등의 부재를 부품화하여 제작한 뒤, 현장에서 조립하는 공법이다. 부재를 부품화하기 때문에 부재간의 접합부가 발생하게 되는데, 현장 작업 시에 조립과정에서 시공성 확보가 필요하고 PC구조물의 구조 일체성을 확보하기 위한 접합부 구조성능 확보가 필요하다. PC 구조의 접합부는 인접된 PC 부재들 사이의 응력을 충분히 전달할 수 있어야한다. 따라서 새로운 PC구조를 개발하는 경우, 접합부에서 충분히 응력 전달이 이루어지고 요구되는 구조성능이 확보되는지에 대한 규명이 필요하다.
스플라이스 슬리브를 이용한 이음을 사용할 경우, 시공상의 여유 확보와 시공오차 흡수, 현장 작업의 작업성 향상을 위해 대구경의 슬리브에 권장규격보다 작은 철근을 사용하는 방법을 제시할 수 있다. 이러한 연결에 대하여 적절한 연결성능이 확보되는지와 실제 PC 부재에 적용하여 면외방향의 힘이 작용하였을 때, 휨과 전단거동에 대한 이음부의 성능을 확인하여 구조안전성을 평가하는 실험연구가 필요하다.
PC 지하 외벽 시스템은 모듈화된 벽체를 제작하고 현장에서의 조립작업을 최소화한 PC 공법이다. 본 연구에서는 D22철근에 D32철근 규격, D16철근에 D19, D22철근 규격의 스플라이스 슬리브를 사용한 기계적 이음을 사용할 경우, 횡토압에 대한 수평접합부 구조성능을 실험적으로 규명하는 것을 목적으로 하였다. 특히 이 시스템에서는 기초와 벽체의 수직방향 철근의 이음에서 철근 규격보다 큰 규격의 스플라이스 슬리브를 이용하기 때문에 철근의 이음에서 응력의 전달에 대한 규명하였다. 또한 이러한 기계적 이음을 이용한 수평접합부의 면외방향 횡력 실험결과를 설계 기준에 따른 현행 설계식으로 산정된 내력과 비교하여 수평접합부의 구조성능을 평가하였다.
실험결과, D22철근에 D32철근 규격, D16철근에 D19, D22철근 규격의 스플라이스 슬리브를 사용한 기계적 이음은 항복강도가 철근의 재료시험결과의 항복강도를 상회하고, 최대강도 또한 해당 철근의 인장강도를 상회하였다. 그리고 스플라이스 슬리브 인장시험체의 인장강도는 철근 설계기준항복강도의 1.25배 이상으로 기준을 만족하며, 파괴형태는 모두 철근의 인장파괴로 나타났다. 철근이 충분한 소성 변형을 보이는 것으로 나타났다. 이로부터, 전체적으로 모든 스플라이스 슬리브 이음은 철근이 항복하도록 이음성능을 확보한 것으로 보인다.
수평접합부 횡력 실험결과를 설계내력과 비교하면 실험결과가 휨 실험체에서 1.22배, 1.30배, 휨-전단 실험체에서는 1.47배, 1.59배 높게 나타났다. 실험결과 관찰된 균열 발생시의 내력이 계산결과의 내력과 비교하여 휨 실험체에서는 1.07배와 1.12배, 휨-전단 실험체에서는 1.30배와 1.39배로 높게 나타났다. 이로부터, 건축구조기준에 따라 이와 같은 스플라이스 슬리브를 이용한 수평접합부를 가지는 PC 구조의 내력을 산정하면, 휨 내력 및 전단 내력을 안전측으로 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
실제 재료시험결과를 반영한 비선형 단면 해석을 이용하여 실험체의 비선형 휨 거동을 예측하였다. 비선형 단면해석의 해석결과인 곡률을 처짐으로 변환하는 과정에서 실제 발생하는 균열의 진전상황을 고려하여 소성힌지의 길이를 1d ~ 3.5d로 점진적으로 변화시킨 결과, 실험결과와 해석결과가 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 이와 같은 비선형 단면해석을 통하여 PC 지하 외부 벽체 시스템의 벽체 휨 거동을 적절하게 예측할 수 있을 것으로 판단된다.
스플라이스 슬리브를 이용한 이음을 사용할 경우, 시공상의 여유 확보와 시공오차 흡수, 현장 작업의 작업성 향상을 위해 대구경의 슬리브에 권장규격보다 작은 철근을 사용하는 방법을 제시할 수 있다. 이러한 연결에 대하여 적절한 연결성능이 확보되는지와 실제 PC 부재에 적용하여 면외방향의 힘이 작용하였을 때, 휨과 전단거동에 대한 이음부의 성능을 확인하여 구조안전성을 평가하는 실험연구가 필요하다.
PC 지하 외벽 시스템은 모듈화된 벽체를 제작하고 현장에서의 조립작업을 최소화한 PC 공법이다. 본 연구에서는 D22철근에 D32철근 규격, D16철근에 D19, D22철근 규격의 스플라이스 슬리브를 사용한 기계적 이음을 사용할 경우, 횡토압에 대한 수평접합부 구조성능을 실험적으로 규명하는 것을 목적으로 하였다. 특히 이 시스템에서는 기초와 벽체의 수직방향 철근의 이음에서 철근 규격보다 큰 규격의 스플라이스 슬리브를 이용하기 때문에 철근의 이음에서 응력의 전달에 대한 규명하였다. 또한 이러한 기계적 이음을 이용한 수평접합부의 면외방향 횡력 실험결과를 설계 기준에 따른 현행 설계식으로 산정된 내력과 비교하여 수평접합부의 구조성능을 평가하였다.
실험결과, D22철근에 D32철근 규격, D16철근에 D19, D22철근 규격의 스플라이스 슬리브를 사용한 기계적 이음은 항복강도가 철근의 재료시험결과의 항복강도를 상회하고, 최대강도 또한 해당 철근의 인장강도를 상회하였다. 그리고 스플라이스 슬리브 인장시험체의 인장강도는 철근 설계기준항복강도의 1.25배 이상으로 기준을 만족하며, 파괴형태는 모두 철근의 인장파괴로 나타났다. 철근이 충분한 소성 변형을 보이는 것으로 나타났다. 이로부터, 전체적으로 모든 스플라이스 슬리브 이음은 철근이 항복하도록 이음성능을 확보한 것으로 보인다.
수평접합부 횡력 실험결과를 설계내력과 비교하면 실험결과가 휨 실험체에서 1.22배, 1.30배, 휨-전단 실험체에서는 1.47배, 1.59배 높게 나타났다. 실험결과 관찰된 균열 발생시의 내력이 계산결과의 내력과 비교하여 휨 실험체에서는 1.07배와 1.12배, 휨-전단 실험체에서는 1.30배와 1.39배로 높게 나타났다. 이로부터, 건축구조기준에 따라 이와 같은 스플라이스 슬리브를 이용한 수평접합부를 가지는 PC 구조의 내력을 산정하면, 휨 내력 및 전단 내력을 안전측으로 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
실제 재료시험결과를 반영한 비선형 단면 해석을 이용하여 실험체의 비선형 휨 거동을 예측하였다. 비선형 단면해석의 해석결과인 곡률을 처짐으로 변환하는 과정에서 실제 발생하는 균열의 진전상황을 고려하여 소성힌지의 길이를 1d ~ 3.5d로 점진적으로 변화시킨 결과, 실험결과와 해석결과가 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 이와 같은 비선형 단면해석을 통하여 PC 지하 외부 벽체 시스템의 벽체 휨 거동을 적절하게 예측할 수 있을 것으로 판단된다.
목차
Ⅰ. 서 론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 및 방법 3Ⅱ. 기존 연구 및 공법의 고찰 62.1 기존 연구 62.1.1 기계식 이음의 기준 62.1.2 스플라이스 슬리브의 기존 연구 72.1.3 면외 횡력에 대한 PC 벽체 기존 연구 92.2 PC 지하 외벽 시스템 112.2.1 시공 순서 122.2.2 접합부 상세 14Ⅲ. PC 지하 외벽 수평접합부 횡력 실험 163.1 실험 개요 163.1.1 실험 계획 163.1.2 실험 변수 173.1.3 실험체 제작 183.1.4 재료 시험 243.1.5 스플라이스 슬리브 이음부 인장시험 263.2 실험체 가력 및 측정방법 353.2.1 실험 계측 계획 353.2.2 실험체 가력 방법 40Ⅳ. 실험 결과 및 분석 434.1 수평접합부 휨 실험 434.1.1 균열 및 파괴양상 434.1.2 하중-처짐 곡선 464.1.3 철근과 콘크리트 변형률 484.2 수평접합부 휨-전단 실험 534.2.1 균열 및 파괴 양상 534.2.2 하중-처짐 곡선 564.2.3 철근과 콘크리트 변형률 584.3 실험체 내력 평가 62Ⅴ. 비선형 단면 해석 685.1 해석 모델 685.1.1 단면 모델 685.1.2 재료 모델 695.2 해석결과 705.3 해석결과 실험결과의 철근 변형률 비교 72Ⅵ. 결 론 75참고문헌 77Abstract 79
최근 본 자료
댓글(0)
0