1. ์ ๋ก
๋์ฌ๋ ๋ณต์ธตํฐ๋์ Fig. 1๊ณผ ๊ฐ์ด ๋๊ตฌ๊ฒฝ ํฐ๋์ ์ํ์ผ๋ก ๋ถํ ํ์ฌ ๋๋จ์ ๊ตํต๋์ ํก์ํ๋ ์์คํ
์ผ๋ก ์ยทํ๋ถ ์ฐจ๋ํตํ ๋๋ก, ํ๊ธฐ์์ญ, ์๋ก์์ญ์ผ๋ก
๊ตฌ์ฑ๋๋ค.1) ํ๋์ ํฐ๋์์ ์ฉ๋์ ๋ง๊ฒ ๋ถํ ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ํฐ๋์ ๋ถํ ํ ์ ์๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ์๊ตฌ๋๋ค. ์ด ๊ฐ์ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๋ ํฐ๋ ๋ณธ์ฒด์ ๋์ผํ๊ฒ ํฐ๋์ ์์ ์์
์ข
์ ๊น์ง ์ฐ์์ ์ผ๋ก ์๊ณต๋๋ ๊ตฌ์กฐ์ด๋ฉด์๋ ํ์ฌ์ ๊ธฐ์ ๋ก๋ ํฐ๋ ๋ณธ์ฒด์ ์ผ์ฒดํ ์๊ณต์ด ๋ค์ํ ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ์ธํด ๋ถ๊ฐ๋ฅํ ์ํฉ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณต์ธตํฐ๋์ ๊ตฌ์ถํจ์
์์ด์ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ฑ๋ฅ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ์๊ณต๊ณต๋ฒ์ ๋ฐ๋ผ์ ํฐ๋์ ์ ์ฒด๊ณต๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๋ฐ ์ค์ํ ๋ณ์๊ฐ ๋ ์ ์์ผ๋ฉฐ ๊ฒฝ์ ์ ์ด๋ฉฐ ํฉ๋ฆฌ์ ์ธ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ
์๊ณต์ ์ํ ์ฅ๋น๋ฅผ ํฌํจํ ์์คํ
์ ์ ์ฉํ๋ ๋ฐฉ์์ด ์๊ตฌ๋๋ค.
|
Fig. 1 Section of double deck tunnel
|
๋์ฌ๋ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ์ ๊ฒฝ์ฐ, ์๊ณต๋ฐฉ์์ ํ์ฅ์์ ๋๋ฐ๋ฆฌ์ ๊ฑฐํธ์ง์ ์ค์นํ์ฌ ํ์ฅํ์ค์ ํ๋ ๋ฐฉ์๊ณผ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ์ธ๊ทธ๋จผํธ ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ ์ ์์ฅ์์ ์ ์ํ
ํ ์ด๋ฐ ๋ฐ ๊ฑฐ์น๋ฅผ ํตํด์ ์๊ณตํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๋๋ ์ ์๋ค.
๋ณต์ธตํฐ๋์์ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์๊ณต์ ์ ์ฒด๊ณต์ ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์๋ ์ฃผ์ ๊ณต์ ์ค์ ํ๋๋ก ๊ณต๊ธฐ๋จ์ถ์ ์ํด์๋ ๊ณต์ฅ์์ ์ ์๋ ํ์ง ์ข์ PC (Precast
Concrete)์ฌ๋๋ธ๋ฅผ ํ์ฅ์ผ๋ก ์ด๋ฐํ์ฌ ์ค์นํ๊ฒ ๋๋ค.
PC๊ณต๋ฒ์ ๊ณต๊ธฐ๋ฅผ ๋จ์ถ์ํค๊ณ ํ ๊ณต์ ๊ณผ์ ๊ฐ์ญ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ต์ํ ํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก ์ ์ฒด ๊ณต์ฌ๋น ๋ํ ์ ๊ฐ์ํฌ ์ ์๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ณต์ธตํฐ๋์ ๊ณต๊ธฐ๋ฅผ ์ต์ํํ๊ธฐ ์ํ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ ์๊ณตํจ์ ์์ด์ ์ด์๋ถ์ ๋ํ ์ ๋ขฐ์ฑ ์๋ ๊ณต๋ฒ์ ์ ์ํ๊ณ ์ด๋ฅผ ์ค๋ฌผ๋ชจํ์ผ๋ก
์ ์ํ์ฌ ์ ์ ์ฌํ์คํ์ ์ํํจ์ผ๋ก์จ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ์ฌ๋๋ธ์ ์ฐ๊ฒฐ๋ถ์ ๋ํ ๊ตฌ์กฐ์ ์ธ ์ ๋ขฐ์ฑ๊ณผ ์๊ณต์ฑ์ ํ๋ณดํ๊ณ ์ ํ๋ค.
2. ๋ณต์ธตํฐ๋ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ๋ฐ ์ด์
2.1 ๊ตญ๋ดโค์ธ ๊ธฐ์ ๋ํฅ์ ๋ถ์
ํ๋์ค์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ณต์ธตํฐ๋์ ์น์ฉ์ฐจ ์ ์ฉ์ ์งํ 2์ธต ๋์๊ณ ์๋๋ก๋ฅผ ์ด์ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ผ๋ณธ๊ณผ ๋ฌ์์์์๋ ๋์ฌ๋ ํฐ๋ ๊ด์ญ์ฒ ๋๋ฅผ ๊ฑด์คํ์ฌ ์ด์ํ๊ณ ์๋ค.
๋ํ, ๋ง๋ ์ด์์์ ๊ฒฝ์ฐ ์ยทํ์ธต ๋๋ก ๋ฐ ํ๋ถ ์๋กํฐ๋์ ๋ค๋ชฉ์ ํฐ๋์ ์ด์ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ตญ์ธ์ ์ฌ๋ฌ ๋๋ผ์์ ํ์ฅํ์ค ๋ฐฉ์๊ณผ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ํจ๋๋ฐฉ์์
์ ์ฉํ๊ณ ์์ผ๋, ํต์ฌ ์ค๊ณ ๋ฐ ์๊ณต ๊ธฐ์ ์ ๋ํ ์ ๋ณด๊ฐ ๋ถ์กฑํ ์ค์ ์ด๋ค.
๊ตญ๋ด์ ๊ฒฝ์ฐ, ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ด์ฉํ ๊ดํญ์ ์งํ์ฐจ๋ ์ค๊ณ ๋ฐ ์๊ณต๊ธฐ์ ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ฏธํกํ ์ํ์ด๋ฉฐ, ๊ตญ๋ด ์ฅ๋์งํ์ฐจ๋๋ ํฐ๋์ ๊ฑด์ค์ญ์ฌ๊ฐ ์งง์
๊ดํญ ๋ฐ ์ฅ๋ ๊ธธ์ด์ ์งํ์ฐจ๋์ ๋ํ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐ ์ ์ฉ์ด ๋ค์ํ๊ฒ ์ด๋ฃจ์ด์ง์ง ์์ ๊ธฐ์ ์ ์ธ ์ง๋ณด๊ฐ ๋ฏธ๋ฏธํ๋ค.
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ Fig. 2์ ๊ฐ์ด ํฐ๋๋จ๋ฉด์ ๋ณต์ธต๊ตฌ์กฐ์ ๋ณด์ ํํ๋ก ์ค์น๋๋ PSC ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ ์ฌ๋๋ธ์ ํ๊ณ ๋ฅผ ์ค์ด๋ฉด์,
ํฐ๋ ์ ์ฒด๋จ๋ฉด์ ์ง๊ฒฝ์ ์ค์ฌ ๊ฒฝ์ ์ ์ด๋ฉฐ, ๊ณต๊ฐ ํ์ฉ์ฑ์ ๊ทน๋ํ ํ๋ ๋๋ก ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ ์ ์ํ๊ณ ์ ํ๋ค.
|
Fig. 2 Road deck slab of double deck tunnel
|
2.2 ์ฌ๋๋ธ ์ด์์ ๊ดํ ์ฐ๊ตฌ
์๊ณต์๋์ ํฅ์์ ์ํด ๋ณต์ธตํฐ๋์ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ๊ตฌ์กฐ์ ์ ์ฉ๋๋ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ๊ตฌ์กฐ์์๋ Fig. 3๊ณผ ๊ฐ์ด ์ฐจ๋์งํ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ์ผ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด์์ด ๋ฐ์ํ๋
๋ฐ, ์ด๋ค ์ด์๋ถ์์ ์ฐ์ํ๋ฅผ ํ์ฑํ๋ ๊ฒ์ด ๊ตฌ์กฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ํ๋ค.
|
Fig. 3 Composition PC members of double deck tunnel
|
์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ๋ถ์ฌ์ ์ฐ๊ฒฐ๋ถ๋ ์ฐ๊ฒฐ๋ถ์ ํญ์ผ๋ก ๊ตฌ๋ถํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ ๊ฐ์ ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ์ ์๋์ด ์๋ ์ฝํํธํ(Contact-Type) , ํญ
4~5cm ์ ๋์ ์กฐ์ธํธ์ ๋ชฐํ์ ์ฃผ์
ํ๋ ๊ทธ๋ผ์ฐํธํ(Grout-Type) ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์กฐ์ธํธ์ ํญ์ด 20~30cm ์ ๋์ ๋ฃจํํ(Loop-Type)์ผ๋ก
๋ถ๋ฅํ ์ ์๋ค.
๊ตญ๋ด์์ ์ต๊ทผ ๋ง์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ๋๊ณ ์๋ ๊ฒ์ Fig. 4์ ๊ฐ์ด ๋์ถ๋ ๋ฃจํํ ์ฒ ๊ทผ์ผ๋ก ๋ณด๊ฐ๋ ์ต์๋ฐฉ์์ ์ด์๋ฒ์ด๋ค(Jung, et al. 2008).2) ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ์ผ๋ก ๋ณด๊ฐํ๊ณ ํ์ฅ์์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ ํ์คํ๋ ์ต์๋ฐฉ์์ผ๋ก ๋ฏธ๊ตญ ๋ด์์๋ ๋ง์ด ์ฌ์ฉํ๊ณ ์๋ ์ด์๋ฒ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ด์๋ถ๊ฐ ์๋ ์์น์์ ๊ตฌ์กฐํน์ฑ์
์ด๊ธฐ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์๋๊ธฐ ์ฝ๊ณ , ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ์ ๊ฒน ์ด์ ๊ธธ์ด์ ๊ด๊ณ์์ด ์ด๊ธฐ๊ฐ์ฑ์ ์ ์ฌํ๋ ๊ฒน ์ด์ ๊ธธ์ด๊ฐ ์ผ์ ๊ธธ์ด(160mm) ์ด์์ด์ด์ผ ์ทจ์ฑํ๊ดด ์์ด ์ถฉ๋ถํ
์ฐ์ฑ๊ฑฐ๋์ ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด๊ณ ๋๊ณ ์๋ค(Jung, et al. 2008).2)
|
Fig. 4 PC connection with roof type reinforcement
|
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ์ด์๋ฐฉ์์์ ์ด์๋ถ์ ํ์ค๋๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์์์๊ฐ์ ์ต์ํํ๊ธฐ ์ํ์ฌ โํก๋ฐฉํฅ ๊ฐ์ฐ์ ๋ฐฐ์น์ ์ํ PS ๋์
๋ฐฉ์โ ๊ณผ โ๊ณ ์ฅ๋ ฅ
๋ณผํธ๋ฅผ ์ด์ฉํ ๋ณผํธ ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค.
ํก๋ฐฉํฅ ๊ฐ์ฐ์ ๋ฐฐ์น์ ์ํ PS ๋์
๋ฐฉ์์ ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ์ด์๋ถ์ ๋ฏธ๋ฆฌ ๊ธด์ฅ๋ ฅ์ ๊ฐํด ์ธ๋ถํ์ค์ ์ํด ๋ฐ์๋๋ ์๋ ฅ์ ์ ํญํ๋๋ก ํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก, ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋
ํ์ฅ์์ ๊ธด์ฅ๋ ฅ์ ๋์
ํ ์ ์๋๋ก Fig. 5์ ๊ฐ์ ํฌ์คํธ ํ
์
๋ฐฉ์์ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋์๋ค.
|
Fig. 5 Transverse tendon reinforcement method (Type-A)
|
๋ํ, ๊ณ ์ฅ๋ ฅ ๋ณผํธ๋ฅผ ์ด์ฉํ ์ฐ๊ฒฐ๋ฐฉ์์ ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ์ฐ๊ฒฐ๋ถ์ ๋ฐ์๋๋ ์๋ ฅ์ ๋ณผํธ๊ฐ ์ ํญํ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก, ํ์ฅ์์ ๋ณผํธ์ฐ๊ฒฐ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋๋ก Fig. 6๊ณผ ๊ฐ์ด
๋ณผํธ ์ฐ๊ฒฐ์ฅ์น๊ฐ ๋์
๋ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋์๋ค.
|
Fig. 6 High strength bolts connection method (Type-B)
|
3. ๋๋ก์ฉ ํ๋ฆฌ์บ์คํธ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์ด์๋ถ์ ์ฌํ์คํ
3.1 ์คํ์ฒด์ ์ฌ์ฉ์ฌ๋ฃ ๋ฐ ์ ์
๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(2011)์ ๊ท์ ์ ๋ฐ๋ผ ์ค๊ณ๋ 13m ์ง๊ฐ์ ์คํ์ฒด์ ์ฌ์ฉ์ฌ๋ฃ๋ Table 1์ ๋ํ๋ด์์ผ๋ฉฐ, ์คํ์ฒด์ ํ์์ Fig. 7๊ณผ ๊ฐ์ด
์ ์ํ์๋ค. ๋ํ, 8๊ฐ์ ํ์ฑํจ๋๋ฅผ ๊ฐ ๋จ๋ถ ์ชฝ์ ๋ฐฐ์นํ์ฌ ํ์ค์ ์ง์งํ๋๋ก ํ์๋ค.
Table 1 Properties of materials
|
|
|
Fig. 7 PC connection with high strength bolts
|
์คํ์ฒด๋ ํ์ค ํ 8์๊ฐ ๋์ ์ฆ๊ธฐ์์์ ์ค์ํ ํ ์์ฐ์์์ ์ค์ํ์๋ค. ์ฌํ์คํ ์ํ ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์์ถ๊ฐ๋๋ ์ฝ 56.5MPa๋ก ์ธก์ ๋์ด ์ค๊ณ๊ฐ๋์ธ
60MPa๋ณด๋ค ์ฝ 3.5MPa์ ๋ ๋ฎ๊ฒ ์ธก์ ๋์๋ค.
Fig. 8์ ์คํ์ฒด ๋จ๋ฉด์ ์ ์์ด๋ค.
|
Fig. 8 Specimen configuration for PSC slab
|
3.2 ์คํ์ฒด์ ์ ์
์ ์ ํ์ค์ฌํ ์คํ์ ์ํ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์คํ์ฒด๋ โPS ๋์
๋ฐฉ์โ๊ณผ โ๊ณ ์ฅ๋ ฅ ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ผ๋ก ์ด 2๋ณธ์ ์ ์ํ์๋ค. Table 2๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ
์คํ์ฒด์ ๊ณต์นญ๊ฐ๋๋ฅผ ์ ์ํ ๊ฒ์ด๋ค.
โํก๋ฐฉํฅ ๊ฐ์ฐ์ ๋ฐฐ์น์ ์ํ PS ๋์
๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์คํ์ฒด์ ๊ฒฝ์ฐ, Fig. 9์ ๊ฐ์ด ๊ฑฐํธ์ง์ ์ค์นํ์ฌ ํ๋ฆฌํ
์
๋ฐฉ์์ผ๋ก ๊ฐ์ฐ์ ์ ๊ธด์ฅ๋ ฅ์ ๋์
ํ์๋ค.
๊ธด์ฅ๋ ฅ์ด ๋์
๋ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ ํ์คํ๊ณ ๊ฒฝํ ํ์ ๊ฐ์ฐ์ ์ ์ ๋จํ์ฌ ํ๋ฆฌ์คํธ๋ ์ค๋ฅผ ๋์
ํ์๋ค.
Table 2 Design load and nominal strength of test specimen
|
|
|
Fig. 9 Work of PSC slab specimen (Type-A)
|
์ด์์ด ์ ์ฉ๋ Type-A ์คํ์ฒด๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ 2๋ณธ์ ์คํ ์ฅ์๋ก ์ด๋ฐํ์ฌ ๊ฑฐ์นํ ํ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์ด์๋ถ์ ๊ณต๊ฐ์ด ๋ฐ์ํ์ง ์๋๋ก ๋ฌด์์ถ๋ชฐํ์ ์ฑ์๋ฃ์ด
์ผ์ฒดํ ํ ํ์ ํก๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ํฌ์คํธํ
์
๋ฐฉ์์ ๊ธด์ฅ๋ ฅ์ ๋์
ํ์ฌ ์คํ์ฒด๋ฅผ ์์ฑํ์๋ค.
โ๊ณ ์ฅ๋ ฅ๋ณผํธ๋ฅผ ์ด์ฉํ ์ฐ๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์คํ์ฒด์ ๊ฒฝ์ฐ, Fig. 10์ ๊ฐ์ด ๊ณ ์ฅ๋ ฅ ๋ณผํธ ์ฐ๊ฒฐ์ฅ์น๋ฅผ ์ ์ํ ํ, ์ฒ ๊ทผ ๋ฐ ๊ฐ์ ๊ณผ ํจ๊ป ๊ฑฐํธ์ง์ ๋ฐฐ์นํ์๋ค.
ํ๋ฆฌํ
์
๋ฐฉ์์ผ๋ก ๊ฐ์ฐ์ ์ ๊ธด์ฅ๋ ฅ์ ๊ฐํ ํ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ ํ์คํ ๋ค ๊ฒฝํ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ฐ์ฐ์ ์ ์ ๋จํ์ฌ ๊ธด์ฅ๋ ฅ์ ๋์
ํ ํ, ์ ์๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ 2๋ณธ์
์คํ ์ฅ์๋ก ์ด๋ฐํ์ฌ ๊ฑฐ์นํ ํ ๋ณผํธ๋ฅผ ์ฒด๊ฒฐํ์ฌ ์ด์๋ถ ๋ฐ ๋ณผํธ ์ฒด๊ฒฐ๋ถ์ ๋ชฐํ์ ์ฑ์ ๋ฃ์ด ์คํ์ฒด๋ฅผ ์์ฑํ์๋ค.
|
Fig. 10 Work of PSC slab specimen (Type-B)
|
3.3 ๊ณ์ธก ๋ฐ ์ฌํ๋ฐฉ๋ฒ
์ฌ๋๋ธ ๋จ๋ถ ์ชฝ์ 8๊ฐ์ ํ์ฑํจ๋๋ฅผ ์ค์นํ์ฌ ๋จ์๋ณด ๊ฑฐ๋์ ์ ๋ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ฌํํ์ค์ 15kN/min์ ์ฌํ์๋๋ก 5,000kN์ ์์ธ๋ ์ดํฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ
์ ์ ์ฌํ์คํ์ ์ํํ์๋ค. ๋ํ, ์ต๋ํ์ค์ ์คํ์ฒด ํ๊ดด์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํ์ ๋ฐฉ์ง์ ์์ ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ค๊ณํ์ค(385kN)๋ณด๋ค ํฐ ๊ฐ์ธ 550kN๊น์ง ์ฌํํ์๋ค.
๊ณ์ธก ์ผ์๋ ์คํ์ฒด์ ๋ด๋ถ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ๊ฐ์ฐ์ ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ๋ณํ๋ฅผ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ํด Fํ ์ ๊ธฐ์ ํญ์ ๋ณํ๋ฅ ๊ฒ์ด์ง๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ์์ผ๋ฉฐ, ์ค๋ฆฝ์ถ๊ณผ ์ด์๋ถ์ ์ด๊ธฐ๊ท ์ด๊ณผ
๋ณํ๋ฅ ์ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ํด Pํ ์ ๊ธฐ์ ํญ์ ๋ณํ๋ฅ ๊ฒ์ด์ง๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ์๋ค. ๊ฒ์ด์ง๋ ์ด ์ฒ ๊ทผ๊ฒ์ด์ง 8๊ฐ, ๊ฐ์ฐ์ ๊ฒ์ด์ง 2๊ฐ๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ์์ผ๋ฉฐ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์๋ถ
ํ๋ฉด์ 2๊ฐ ํ๋ถ ํ๋ฉด์ 4๊ฐ, ํ๋ถํ๋ฉด์ ์ด์๋ถ์ 4๊ฐ์ ๊ฒ์ด์ง๋ฅผ ์ค์นํ์๋ค.
์คํ์ฒด ํ๋ถ์ ํ์ค์ฌํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ณ์๋ฅผ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ํด ๋จ๋ถ ์ชฝ์๋ ๊ณ ๊ฐ๋ ๋ณ์๊ณ(LVDT)๋ฅผ ์ค์นํ์๊ณ , ์ค์๋ถ์๋ ๋๋ณ์ ์ธก์ ์ด ๊ฐ๋ฅํ ์์ด์ด ๋ณ์๊ณ๋ฅผ
์ค์นํ์ฌ ์คํ์ ์ํํ์๋ค. Fig. 11๊ณผ Fig. 12์ ์ ์ ์ฌํ์คํ ์ ๊ฒฝ ๋ฐ ๊ฒ์ด์น ๋ถ์ฐฉ ์์น์ด๋ค.
|
Fig. 11 A panorama of static load test
|
|
Fig. 12 Setting place of measuring gage for strain and displacement
|
3.4 ์ฌํ์คํ๊ฒฐ๊ณผ
3.4.1 ํ์ค-๋ณ์๊ทธ๋ํ
1) Type-A
โPS ๋์
๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์คํ์ฒด์ ๋ํ์ฌ ์ ์ ์ฌํ์คํ์ ์ํํ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ฐ ํ์ค๋จ๊ณ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ณ์ ๊ฐ์ Table 3๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ,
Fig. 13์ ๊ฐ์ด ์ค๊ณํ์ค์ ๋์ด ์ต์ข
550kN๊น์ง ์์ ์ ์ธ ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์๋ค.
Table 3 Specified load and vertical deflection value on test
|
|
|
Fig. 13 Load-displacement relationship (Type-A)
|
์ด๊ธฐ๊ท ์ด์ 335kN์์ ๋ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ ์ดํ์ ํ์ค-๋ณ์ ๊ทธ๋ํ์ ๊ธฐ์ธ๊ธฐ์ ๋ณํ๊ฐ ์ฝ๊ฐ ๋ฐ์ํ์์ง๋ง, ์ง์์ ์ธ ์ ํ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์ด๊ณ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
์ด๋ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ ํ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ํญ์ฑ๋ฅ์ด ๋จ์ด์ง๋ ๊ฒ์ด ์๋๋ผ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ฑฐ๋ํ๋ ์ธ์ฅ์ฆ๊ฐํจ๊ณผ์ ์ํด ๊ฐ์ฑ์ ์ฆ๊ฐ๋ฅผ ๊ฐ์ ธ์ค๊ธฐ ๋๋ฌธ์ธ ๊ฒ์ผ๋ก
ํ๋จ๋๋ค.
์ฌ์ฉํ์ค ๋ฐ ๊ท ์ดํ์ค, ๊ทนํํ์ค์ ์คํ์ฒด์ ์ค๊ณ์์ ์ฐ์ถ๋ ํจ๋ชจ๋ฉํธ์์ ์์ค์ ์ํ ๋ชจ๋ฉํธ๋ฅผ ์ ์ธํ ํจ๋ชจ๋ฉํธ๋ฅผ ๋ฑ๊ฐ์ง์คํ์ค์ผ๋ก ์นํํ์ฌ ๊ณ์ฐํ์๋ค.
Fig. 13์ ๋ํ๋ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ์ฌ์ฉํ์ค์ธ 135kN์์ ์ ํ๊ฑฐ๋์ ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ฌ์ฉํ์ค ๋จ๊ณ์์ ์คํ์ฒด๊ฐ ํ์ฑ๋ฒ์ ์ด๋ด์ ์๋ ๊ฒ์์ ์๋ฏธํ๊ณ
๊ท ์ด์ด ์ฌ์ฉํ์ค ๋จ๊ณ๋ณด๋ค ์ฝ 148% ์ฆ๊ฐ๋ ํ์ค์์ ๋ฐ์ํ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(2011)์์ ๊ท์ ํ๊ณ ์๋ ๋น๊ท ์ด ๋ฑ๊ธ์ ํด๋น๋์ด ๊ตฌ์กฐ์ ์์ ์ฑ์
์ถฉ๋ถํ ํ๋ณดํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(2011)์์๋ โPS๊ฐ์ฌ ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ์ ์ด๋์ ์ํ๋จ๋ฉด์์ ๊ท ์ด๋ชจ๋ฉํธ(Mcr)์ 1.2๋ฐฐ ์ด์์ผ๋ก ์ค๊ณ๋ชจ๋ฉํธ๋ฅผ ๋ฐ๋ ๋ฐ ์ถฉ๋ถํ์ฌ์ผ ํ๋ค.โ
๋ผ๊ณ ์ (1)๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ท์ ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ (2)์ (3)์ ๋ฐ๋ผ ๊ท์ ์ ๋ง์กฑํ์ฌ ์คํ์ฒด๋ ์ทจ์ฑํ๊ดดํ์ง ์๊ณ ๊ท ์ด๋ฐ์ ํ์ ์ถฉ๋ถํ ๋ณํ์ด ๋ฐ์๋์ด
ํ๊ดด๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
(1)
(2)
(3)
์ฌ์ฉ์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ์ฌ์ฉํ์ค์ํ์์ ์ฒ์ง๋์ 12.40mm๋ก ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค(2012)4)์์ ์ ์ํ๊ณ ์๋ ์ต๋ํ์ฉ์ฒ์ง๊ธฐ์ค์ธ 16.3mm() ์ดํ๋ก ์์ ์ ์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
2) Type-B
โ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์คํ์ฒด์ ๋ํ์ฌ ์ ์ ์ฌํ์คํ์ ์ํํ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ฐ ํ์ค๋จ๊ณ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ณ์ ๊ฐ์ Table 4์ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ, Fig.
14์ ๊ฐ์ด ์ต๋ํ์ค 550kN์์ ์์ ์ ์ธ ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์๋ค.
Table 4 Specified load and vertical deflection value on test
|
|
|
Fig. 14 Load-displacement relationship (Type-B)
|
์ด๊ธฐ๊ท ์ด์ 285kN๋ก ๊ฐ์ฌ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ ํฉ๋ถ์์ ์๋ ฅ์ง์ค์ผ๋ก ์ธํด โPS ๋์
๋ฐฉ์โ๋ณด๋ค ๋ฎ์ ํ์ค์์ ๋ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ท ์ด ๋ฐ์ ํ ์ ํจ๋จ๋ฉด์ ๊ฐ์๋ก
๊ธฐ์ธ๊ธฐ์ ๋ณํ๊ฐ ๋ฏธ์ํ๊ฒ ๋ํ๋ฌ์ง๋ง ์ง์์ ์ธ ์ ํ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์๋ค. ์ด๋ Type-A์ ๊ฐ์ ์์ธ์ ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
์ฌ์ฉํ์ค ๋จ๊ณ์์ ์คํ์ฒด๊ฐ ํ์ฑ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์ด๊ณ , ๊ท ์ด์ด ์ฌ์ฉํ์ค ๋จ๊ณ๋ณด๋ค ์ฝ 111% ์ฆ๊ฐ๋ ํ์ค์์ ๋ฐ์ํ์ฌ ๋น๊ท ์ด ๋ฑ๊ธ์ ํด๋น๋์ด ๊ตฌ์กฐ์ ์ธ ์์ ์ฑ์
์ถฉ๋ถํ ํ๋ณดํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. ๋ํ, ์ (4)์ (5)๊ฐ ์ (1)์ ๋ง์กฑํ์ฌ ์คํ์ฒด๋ ์ทจ์ฑํ๊ดดํ์ง ์๊ณ ๊ท ์ด๋ฐ์ ํ์ ์ถฉ๋ถํ ๋ณํ์ด ๋ฐ์๋์ด
ํ๊ดด๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
(4)
(5)
์ฌ์ฉํ์ค์ํ์์ ์ฒ์ง๋์ 13.3mm๋ก ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค(2012)4)์ธ 16.3mm()์ ๋ง์กฑํ์ฌ ์์ ์ ์ธ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
3.4.2 ๊ท ์ด ๋ถํฌ๋
์คํ์ฒด์ ํ์ค๋จ๊ณ๋ณ ๊ท ์ด์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ์ฌ ๊ท ์ด๋ถํฌ๋๋ฅผ Fig. 15~18๊ณผ ๊ฐ์ด ๋์ํํ์๋ค. ์ด๊ธฐ ๊ท ์ด์ Type-A์์ 335kN, Type-B์์
285kN์์ ๋ฐ์ํ์๋ค. ๋ Type ๋ชจ๋ ์ฌ์ฉํ์ค ์ด์์์ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ท ์ด์ ์งํ์ ๊ฐ๋ ฅ๋ฐฉํฅ์ ๋ฐ๋ผ ์์ง์ผ๋ก ํจ ์ธ์ฅ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ์ฌ
๋จ๋ถ ์ชฝ์ผ๋ก ์ง์ ๋๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค. ๋ํ, ํธ์ฌํ์ค์ ์ฌํํ ์ฌ๋๋ธ์ ๊ท ์ด์ด ๋จ๋ถ ์ชฝ์ผ๋ก ๊ฐ๊น๊ฒ ๋ฐ์ํ์ฌ ํธ์ฌ์ ์ํฅ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.
|
Fig. 15 Flexural crack profile of test specimen (Type-A)
|
|
Fig. 16 Crack distribution (Type-A)
|
|
Fig. 17 Flexural crack profile of test specimen (Type-B)
|
|
Fig. 18 Crack distribution (Type-B)
|
Type-A๋ณด๋ค Type-B๊ฐ ๊ท ์ด์ด ๋ ๋ฎ์ ํ์ค์์ ๋ฐ์ํ์๋๋ฐ, ์ด๋ โ๋ณผํธ ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์ฌ๋๋ธ์ ๊ฐ์ฌ-์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ ์ด๋ถ์์ ์๋ ฅ์ง์ค์ด
๋ฐ์ํ์ฌ ์กฐ๊ธฐ์ ํจ ์ธ์ฅ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ผ๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
3.4.3 ๊ฐ์ฐ์ ์ ๋ณํ๋ฅ
๊ฐ์ฐ์ ์ ํ์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ณํ๋ฅ ์ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฐ์ฐ์ ์ ๊ฒ์ด์ง๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ์ฌ ๋ณํ๋ฅ ์ถ์ด๋ฅผ ์ธก์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ํ๋ฆฌ์คํธ๋ ์ค๊ฐ ๋์
๋ ์์ (ฮต=0)์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก
์ธก์ ํ์๋ค. Fig. 19์ ๊ฐ์ด ๊ฐ์ฐ์ ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ์ด๊ธฐ ๊ท ์ด ๋ฐ์ํ์ค์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ ์ถ์ธ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํจ์ ๋ฐ๋ผ ์คํ์ฒด์ ๋จ๋ฉด์์ค์ด
๋ฐ์ํ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ผ๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
|
Fig. 19 Strain change of PS strand under loading vareity
|
3.4.4 ์ด์๋ถ์ ๊ฑฐ๋
์คํ์ฒด์ ์ด์๋ถ์ ๋ํ ๊ฑฐ๋์ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ฌ๋๋ธ ์งํ๋ฐฉํฅ์ ์ง๊ฐ๋ฐฉํฅ์ ๋ํ ํ๋ถ ํก๋ฐฉํฅ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ์ธก์ ํ์๋ค.
Type-A์ ์ด์๋ถ๋ฅผ ์ ์ฉํ ์ค๊ฐ ์ฌ๋๋ธ์ ํ๋ถ ํก๋ฐฉํฅ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ํ ๋ณํ๋ฅ ์ Fig. 20์ ๋ํ๋๋ค.
|
Fig. 20 Transition of strain attached transverse rebar (Type-A)
|
์ต๋ ๋ณํ๋ฅ ์ 133ฮผฮต์ผ๋ก ์ฒ ๊ทผ์ ํญ๋ณต๋ณํ๋ฅ ์ธ 2000ฮผฮต์ ๋น๊ตํ์ฌ ๋งค์ฐ ์์ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ ์์ ์ ์ธ ๊ฑฐ๋์ ํ๊ณ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ๋ํ,
๋ณํ๋ฅ ์ ์์์ด ์ข์ธก ๋ฐ ์ฐ์ธก์ ์ฌ๋๋ธ์์ ๊ฐ์ด ๊ฑฐ๋ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ ๋ ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ์ผ์ฒด๋ก ๊ฑฐ๋ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
Fig. 21์ Type-B์ ์ด์๋ถ๋ฅผ ์ ์ฉํ ์ค๊ฐ ์ฌ๋๋ธ์ ํ๋ถ ํก๋ฐฉํฅ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ํ ๋ณํ๋ฅ ์ด๋ค.
|
Fig. 21 Transition of strain attached transverse rebar (Type-B)
|
์ฒ ๊ทผ์ ์ต๋ ๋ณํ๋ฅ ์ด 116ฮผฮต์ผ๋ก ์ฒ ๊ทผ์ ํญ๋ณต๋ณํ๋ฅ ๋ณด๋ค ๋งค์ฐ ์์ ๊ฐ์ด ์ธก์ ๋์ด ์์ ์ ์ธ ๊ฑฐ๋์ ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ, ๊ทธ๋ํ์ ์์์ ์ฒ ๊ทผ์
๋ณํ์ด ๊ฐ๊ฐ ๋ค๋ฅด๊ฒ ๋ฐ์ํ์๋๋ฐ ์ด๋ ์ฌ๋๋ธ๊ฐ ํธ์ฌํ์ค์ ์ ํญํ๋ฉด์ ๋นํ๋ฆผ์ด ๋ฐ์ํ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
4. ๋๋ก์ฉ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์ด์๋ถ์ ์ ํ์์ํด์
๋์ฌ๋ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฑฐ๋์ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํด 3์ฐจ์ ์์นํด์์ ์ํํ์ฌ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋น๊ตํ์๋ค. ํด์ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋ฒ์ฉํด์ํ๋ก๊ทธ๋จ์ธ MIDAS
FEA๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ์ฌ๋ฃ์ ๋ํ ๋น์ ํ๊ณผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ ์ด๋ฉด์ ๋ํ ๋น์ ํ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ์ ๊ฑฐ๋์ ๊ดํ ์ ๋ฐํด์์ ์ํํ์๋ค.
4.1 ํด์๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ์
์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ฉ๋ ์ ํ์์๋ชจ๋ธ์ ํ์์ ์ฌํ์คํ์์ ์ ์๋ ์คํ์ฒด์ ์์ธ๋๋ฉด์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋ฒ์ฉ ์ ํ์์ ํด์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ธ MIDAS FEA๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ
Fig. 22์ ๊ฐ์ 3์ฐจ์ ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฑํ์๋ค.
|
Fig. 22 FEM analysis model
|
ํด์๋ชจ๋ธ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ฌ๋ฃ์ ์ธ ๋น์ ํ ๊ฑฐ๋์ ์์ธํ๊ฒ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ํด ๋น์ ํ ์ฌ๋ฃ๋ชจ๋ธ๋ก Total Strain Crack ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์๋ค.
์์ถ์๋ ฅํ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ ๋ฑ๋ฐฉ์ฑ ์๋ ฅ๋ค์ด ์ฆ๊ฐํ๊ฒ ๋๊ณ , ์ด๋ฌํ ๋ฑ๋ฐฉ์ฑ ์๋ ฅ์ ์ํฅ์ ์ ์ ํ ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์์ถ์๋ ฅ-๋ณํ๋ฅ ์ ๋ํ ์ธ์์ธ Peak
Stress์ Peak strain์ ๊ฒฐ์ ํ๊ฒ ๋๋ ํ๊ดด ํจ์์ ์ํด ์ง๋ฐฐ๋๋ค. ์์ถ๋ถ์ ์ ์ฉํ๊ธฐ ์ํ ๊ธฐ๋ณธ ํจ์๋ Fig. 23(a)์ ๊ฐ์ด Thorenfeldt
๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ์ธ์ฅ๊ท ์ด๋ชจ๋ธ์ ํ๊ดด์๋์ง์ ๊ทผ๊ฑฐํ ์ฐํํจ์๋ค์ ๊ตฌํํ๊ณ ์๋ ์ ๋ณํ๋ฅ ๊ท ์ด๋ชจ๋ธ๋ก Fig. 23(b)์ ๊ฐ์ Brittle ๋ชจ๋ธ์
์ ์ฉํ์๋ค.
|
Fig. 23 The nonlinear model of concrete
|
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ด์๋ถ์์ ์ ์ด๊ฑฐ๋์ ๊ณ ๋ คํ๊ธฐ ์ํ์ฌ Contact Model์ ๊ณต๊ฐ์์ ๋ ๋ฌผ์ฒด๊ฐ ๋ง๋ฟ์ ์๋ ์์ผ๋ ๊ดํตํ ์ ์๋ค๋ ๊ฐ์ ์ ๋ฐ๋ผ ํด์์
์ํํ์์ผ๋ฉฐ, ์ ์ด์ ์ข
๋ฅ๋ General Contact, ํด์๋ฐฉ๋ฒ์ Penalty method๋ฅผ ์ ์ฉํ์๋ค.
์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ด๋ฉด๊ณผ ๊ทธ ๋ฉด์ ๊ดํตํ๋ ์ ์ ์ฌ์ด์ ๊ดํต์ ๋ฐฉ์งํ๊ณ ์๊ฐ์ ์ฆ๋ถ์ ์ํฅ์ ๋ฐ์ง ์๋ ์ฅ์ ์ด ์๋ค.
Fig. 24๋ ํด์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ๋จ์๋ณด ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด์ ์ ์ฉํ์๋ค.
|
Fig. 24 Boundary Condition
|
4.2 ํด์๋์์ ๊ตฌ์กฐ ๋ฐ ํด์๋ฐฉ๋ฒ
ํด์ ๋ชจ๋ธ์ โPS ์ด์๋ฐฉ์โ๊ณผ โ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋งํ์์ผ๋ฉฐ, ํ์ฌ ์์ฉ๋๊ณ ์๋ โ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ ์ด์๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ
์ถ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ธ๋งํ์ฌ ๊ตฌ์กฐ์ ์ธ ์ฑ๋ฅ์ ๋น๊ต ๋ฐ ๋ถ์ํ์๋ค.
4.3 ํด์๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋น๊ต
4.3.1 โ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ ์ด์๋ฐฉ์โ์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ
โ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ ์ด์๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์ฌ๋๋ธ์ ํด์์์ ์ด๊ธฐ ๊ท ์ด์ ์ค๊ณ์ฌ์ฉํ์ค์ ๋์ด์ 340kN์์ ๋ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ฌ์ฉํ์ค์ํ์์ ๋ณ์๋ 12.4mm๋ก
ํํ์ค ํ์ฉ์ฒ์ง๋์ ๋ง์กฑํ์๋ค. ์ฌ๋๋ธ ์์นํด์๋ชจ๋ธ์ 558kN์์ ๊ท ์ด์ด ์ฌ๋๋ธ์ ์๋ถ๋ก ์ ๋ฌ๋์ด ์ต์ข
์ ์ผ๋ก ํ๊ดด์ ๋๋ฌํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. Fig.
25๋ ๋ฃจํ์ด์๋ฐฉ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ์ ํ์ค-๋ณ์ ๊ทธ๋ํ์ด๋ค.
|
Fig. 25 Load-displacement relationship (Roof-bar reinforce-ment joint)
|
์ต๋ํ์ค์ธ 558kN์ ํจ๋ชจ๋ฉํธ(PL/4=1,737kN.m)๋ก ํ์ฐํ์ฌ Table 2์ ๊ณ์ํ์ค๋ชจ๋ฉํธ Mu์ ๋น๊ตํ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ ์ธก์ ๊ฐ์ ๋ํ๋ด์๋ค.
(6)
FEMํด์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ (7)์ฒ๋ผ ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(2011)์ ์ฐ์ฑํ๊ณ๊ธฐ์ค์ ๋ง์กฑํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
(7)
4.3.2 โPS ๋์
๋ฐฉ์(Type-A)โ์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ
โPS ๋์
๋ฐฉ์(Type-A)โ์ ์ ์ฉํ ์ฌ๋๋ธ์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ 350kN์์ ์ด๊ธฐ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์๋์ด ์ค๊ณ์ฌ์ฉํ์ค์ธ 135kN๋ณด๋ค ํฐ ๊ฐ์ ๋ํ๋ด์์ผ๋ฉฐ,
์ต์ข
์ ์ผ๋ก 763kN์์ ํ๊ดด์ ๋๋ฌํ์๋ค. ๋ํ, Fig. 26๊ณผ ๊ฐ์ด ์ฌ์ฉํ์ค ์ํ์์ ๋ณ์๋ 13mm๋ก ํ์ฉ์ฒ์ง๋์ ๋ง์กฑํ์๋ค. ๊ทธ๋ํ์ ๊ฐ์ฑ์ด
์คํ ๊ฐ๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋ฌ์ง๋ง, ์ ์ฒด์ ์ธ ๊ฑฐ๋์ด ์คํ์์ ๋ํ๋ ๊ฒ๊ณผ ์ ์ฌํ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค.
|
Fig. 26 Load-displacement relationship (Type-A)
|
์ต๋ํ์ค์ธ 763kN์ ํจ๋ชจ๋ฉํธ(PL/4=2,375kN.m)๋ก ํ์ฐํ์ฌ Table 2์ ๊ณ์ํ์ค๋ชจ๋ฉํธ Mu์ ๋น๊ตํ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ ์ธก์ ๊ฐ์ ๋ํ๋ด์๋ค.
(8)
FEMํด์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ (9)์์ ์ฒ๋ผ ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(2011)์ ์ฐ์ฑํ๊ณ๊ธฐ์ค์ ๋ง์กฑํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
(9)
4.3.3 โ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์(Type-B)โ์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ
Fig. 27๋ โ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์(Type-B)โ์ ๊ฐ๋ ์ฌ๋๋ธ๋ชจ๋ธ์ ํ์ค-๋ณ์๊ณก์ ์ด๋ค. ํด์๊ฒฐ๊ณผ๋ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ๋ณด๋ค ํฐ ํ์ค์ํ์์ ํ๊ดด์ ๋๋ฌํ์์ผ๋ฉฐ,
์ด๊ธฐ๊ท ์ด์ 300kN์ผ๋ก ์คํ๊ฐ๊ณผ ๊ฑฐ์ ์ ์ฌํ ๊ฐ์ผ๋ก ์กฐ์ฌ๋์๋ค. ํด์๊ฒฐ๊ณผ ์ค๊ณ์ฌ์ฉํ์ค์ํ์ธ 135kN์์ ์ฒ์ง ๊ฐ์ 13mm๋ก ํ์ฉ์ฒ์ง๋์ ๋ง์กฑํ๋
๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
|
Fig. 27 Load-displacement relationship (Type-B)
|
์ต๋ํ์ค์ธ 700kN์ ํจ๋ชจ๋ฉํธ(PL/4=2,179kN.m)๋ก ํ์ฐํ์ฌ Table 2์ ๊ณ์ํ์ค๋ชจ๋ฉํธ Mu์ ๋น๊ตํ ๊ฒฐ๊ณผ ์์ ์ธก์ ๊ฐ์ ๋ํ๋ด์๋ค.
(10)
FEMํด์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ (11)์์ ์ฒ๋ผ ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(2011)์ ์ฐ์ฑํ๊ณ๊ธฐ์ค์ ๋ง์กฑํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
(11)
๋์ฌ๋ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ์ ์ด์๋ฐฉ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ํ์์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ ๊ฐ ์ด์๋ฐฉ์์ ๋ฐ๋ผ ์คํ๊ฐ๊ณผ ํด์๊ฐ์ ์ ์ฌํ๊ฒ ๊ฑฐ๋ํ๊ณ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ํ์ค-๋ณ์๊ณก์ ์
๋น๊ต๋ฅผ ํตํด์ ์ ์ ์์๋ค. Table 5๋ ์ด์๋ฐฉ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฐ์๋ ์ฌ๋๋ธ์ ์ด๊ธฐ๊ท ์ดํ์ค๊ณผ ํ๊ดดํ์ค์ ๋ํ ์ ํ์์ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. โ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ์ด์๋ฐฉ์โ๊ณผ
๋น๊ตํ์ฌ โPS์ด์๋ฐฉ์(Type-A)โ์ ์ฝ 26.9% ๋์ ํ์ค์ํ์์, โ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์(Type-B)โ์์๋ ์ฝ 20.3%์ ํ์ค์ด ์ฆ๊ฐํ ์ํ์์
ํ๊ดด์ ๋๋ฌํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.
Table 5 Specified load value on FEM
|
|
์ฌ๋๋ธ ๊ฐ์ค์ โ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์(Type-A)โ๊ณผ โPS์ด์๋ฐฉ์(Type-B)โ์ ์ ๋จ๋ฉด์ ํ๋ฆฌ์คํธ๋ ์ค๋ ฅ์ด ๋์
๋๋ ๋ฐ๋ฉด์ โ๋ฃจํ์ด์๋ฐฉ์โ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ด์๋ถ์
๊ฒฝ์ฐ ํ์ฅํ์ค๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ธํด ํ๋ฆฌ์คํธ๋ ์ค ๋ ฅ์ด ๋์
๋์ง ์๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์, โ๋ฃจํ์ด์๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์ฌ๋๋ธ์ ์ด์๋ถ์์์ ๊ท ์ด๋ฐ์ ํ์ค์ด ํ ๋ฐฉ์์ ์ํ
์ด์๋ถ์์์ ๊ท ์ด๋ฐ์ ํ์ค๋ณด๋ค ๋ฎ์ ํ์ค์์ ๋ฐ์ํ๊ฒ ๋์ด ํ๊ดด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
5. ๊ฒฐ ๋ก
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋์ฌ๋์ ๊ตฌ์ถ๋ ๋ณต์ธตํฐ๋์ ๋๋ก์ฉ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ PC๋ก ๊ตฌ์ฑํ๋ ๊ฒฝ์ฐ์์ ์ฌ๋๋ธ๊ฐ์ ์ด์๋ถ์ ์๊ณต์ฑ์ ํฅ์์ํค๊ธฐ ์ํ ์ด์๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ
์ด์ ๋ํ ์คํ๊ณผ ํด์์ ํตํด์ ๊ตฌ์กฐ์ ์ธ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ํ๋ณดํ์๋ค.
1)โPS ๋์
๋ฐฉ์โ๊ณผ โ๋ณผํธ ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ด์๋ฒ์ ์ ์ฉํ ๋์ฌ๋ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค.
2)์ ์ ์ฌํ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ ์ด๊ธฐ ๊ท ์ด์ด โPS ๋์
๋ฐฉ์โ์ ์ฌ๋๋ธ๋ 335kN, โ๋ณผํธ ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ฌ๋๋ธ๋ 285kN์ผ๋ก ๋ชจ๋ ๋น๊ท ์ด ๋ฑ๊ธ์ผ๋ก ๊ตฌ์กฐ์ ์ธ
์์ ์ฑ์ด ์ถฉ๋ถ์ด ํ๋ณด๋์์ผ๋ฉฐ, ๊ท ์ด์ ์งํ์ด ์ขยท์ฐ์ธก ์ฌ๋๋ธ ๋ชจ๋ ์ ์ฌํ๊ฒ ๋ํ๋ ๋ ๊ฐ์ง ์ด์๋ฐฉ์ ๋ชจ๋ ์ถฉ๋ถํ ๊ฐ๊ฒฐ ํจ๊ณผ๊ฐ ๋ํ๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋์๋ค.
3)โPS ๋์
๋ฐฉ์โ๊ณผ โ๋ณผํธ ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ด์๋ฒ์ ์ ์ฉํ ๋์ฌ๋ ๋ณต์ธตํฐ๋ ์ค๊ฐ์ฌ๋๋ธ ์คํ์ฒด ๋ชจ๋ ํก๋ฐฉํฅ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ด ์ฒ ๊ทผ์ ํญ๋ณต๋ณํ๋ฅ ๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ
๋งค์ฐ ๋ฏธ์ํ ๊ฐ์ ๋ํ๋ด ์์ ์ ์ธ ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์๋ค.
4)โPS ๋์
๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์์นํด์๋ชจ๋ธ์์๋ ์ ์ฒด์ ์ธ ๊ฑฐ๋์ด ์ฌํ์คํ์์์ ์ ์ฌํ ๊ฑฐ๋์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, ์ด๊ธฐ๊ท ์ดํ์ค๊ณผ ๊ทนํํ์ค ๋ชจ๋ ์ฌ์ฉํ์ค๊ณผ ์ค๊ณ๊ฐ๋๋ฅผ
๋ง์กฑํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์กฐ์ฌ๋์๋ค.
5)โ๋ณผํธ ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ์ ์ฉํ ์์นํด์๋ชจ๋ธ์์๋ ์ด๊ธฐ๊ท ์ด๊ณผ ๊ทนํํ์ค ๊ฐ์ด โPS ๋์
๋ฐฉ์โ๋ณด๋ค๋ ์๊ฒ ๋์์ง๋ง ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก ์ค๊ณ๊ฐ๋์ ์ฌ์ฉํ์ค์ ์ถฉ๋ถํ
๋ง์กฑํ์ฌ ๋ณธ ์ด์๋ฒ์ ์ ์ฉํ ์ฌ๋๋ธ์ ์ฌ์ฉ์ฑ ๋ฐ ์์ ์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์กฐ์ฌ๋์๋ค.
6)์ฌ๋๋ธ์ด์๋ถ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ์ฉ๋๊ณ ์๋ โ๋ฃจํ์ฒ ๊ทผ์ด์๋ฐฉ์โ๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ, ์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ๊ฐ๋ฐ๋ โPS์ด์๋ฐฉ์โ๊ณผ โ๋ณผํธ์ฒด๊ฒฐ๋ฐฉ์โ์ ๊ฐ๊ฐ 26.9%์
20.3%์ ๊ฐ๋ ์ฆ์งํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์๋ค.