๊น๋ฌธ๊ธธ
(Mun-Gil Kim)
1
์ฒ์ฑ์ฒ
(Sung-Chul Chun)
2โ
๊น์ํธ
(Young Ho Kim)
3
-
์ธ์ฒ๋ํ๊ต ๊ฑด์ถํ๊ณผ ๋ํ์์
(Graduate Student, Division of Architecture and Urban Design, Incheon National University,
Incheon 22012, Rep. of Korea)
-
์ธ์ฒ๋ํ๊ต ๋์๊ฑด์ถํ๋ถ ๊ต์
(Professor, Division of Architecture and Urban Design, Incheon National University,
Incheon 22012, Rep. of Korea)
-
๋ชฉํฌ๋ํ๊ต ๊ฑด์ถ๊ณตํ๊ณผ ์กฐ๊ต์
(Assistant Professor, Department of Architectural Engineering, Mokpo National University,
Jeonam 58554, Rep. of Korea)
Copyright ยฉ Korea Concrete Institute(KCI)
ํค์๋
์งํ์ฃผ์ฐจ์ฅ, ํฉ์ฑ๊ตฌ์กฐ, ๋ถ๋ถ PC, ์๊ตฌํ์ค
Key words
underground parking lot, composite structure, half PC, permanent load
1. ์ ๋ก
๊ณต๋์ฃผํ ์งํ์ฃผ์ฐจ์ฅ์ ๋์ ๋ฉด์ ์ ๋์ผํ ์ฉ๋๋ก ์ฌ์ฉํ๋ฏ๋ก ๊ฐ์ ๊ตฌ์กฐ์์คํ
์ด ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ค. ๋ํ, ์งํ์ธต ๊ณต์ฌ๋ฅผ ๋นจ๋ฆฌ ์งํํ๋ฉด ์ฌ๋ฌ ๋์ ์๋ถ
๊ตฌ์กฐ๋ ๋์ ๊ฑด์ค์ด ๊ฐ๋ฅํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์งํ์ธต ๊ณต์ฌ๊ธฐ๊ฐ์ด ์ ์ฒด ์ฌ์
์ฑ์ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ค. ์ต๊ทผ ๊ฑด์ถ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์๊ณต์ฑ๊ณผ ๊ฒฝ์ ์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ ๋ณตํฉ๊ตฌ์กฐ์์คํ
์
์์์ ๊ฐ๋ฐ์ด ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์๋ค(Kim et al. 2017; Lee et al. 2017; Oh et al. 2018a, 2018b)(4,8-10).
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ณต๋์ฃผํ ์งํ์ฃผ์ฐจ์ฅ์ ์ฃผ ์ ์ฉ๋ถ์๋ก, ๋น ๋ฅธ ๊ณต์ฌ ์งํ์ ์ํด ๋ฐ๋ฅ๊ฑฐํธ์ง๊ณผ ๋๋ฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ Fig. 1์ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค. ๊ธฐ์กด ํธ๋ฌ์ค ๋งค๋ฆฝ ๋ถ๋ถ PC(Half PC) ๊ตฌ์กฐ๋ ์ฒ ๊ทผ ํธ๋ฌ์ค ์ํ์ฌ์ธ D10 ๋๋ D13 ์ฒ ๊ทผ์ ์์ถ์ ํญ ์์๋ก
์ฌ์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์๊ณตํ์ค ๋จ๊ณ์์ ์์ถ์ ํญ ์์ ๋จ๋ฉด์ด ์์์ ํจ ๊ฐ๋๊ฐ ๋ฎ๊ณ ์ค๊ณ ํจ ๊ฐ๋ ๋ฐํ ์ ์ ์ข๊ตด๋๋ ๋ฌธ์ ์ ์ด ์์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ถ๋ถ PC
์ฌ๋๋ธ์ ๊ฒฝ๊ฐ์ด ์ฝ 3 m ์ ๋๋ก ์ ์ฉ์ ์ ์ฝ์ด ๋ง์๋ค. ์ด๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ฒฝ๋ Cํ๊ฐ(KATS 2016b)(7)์ ์๋ถ๊ฐ ๊ฐ๋ฐฉ๋๊ฒ ๋ํ Uํ ๋จ๋ฉด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ ์ฌ์ ํ์คํ์ฌ ์์ถ์ ํญ ์์๋ก ์ฌ์ฉํ๊ณ , Uํ ๊ฐ์ฌ ์ธก๋ฉด์ ์นด์ด์ ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ์ ๋ถ์ฐฉํ์ฌ ํ๋ถ ๋ถ๋ถ
PC์ ์ผ์ฒดํํ Fig. 1์ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ(truss encased slab)๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค(Kim et al. 2019)(5). ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ถ๋ถ PC๋ฅผ ์ด์ฉํจ์ผ๋ก์จ, ์ฌ๋๋ธ ๊ฑฐํธ์ง๊ณผ ๋๋ฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ ๊ฐํ์ฌ Hํ๊ฐ ํฉ์ฑ ๋ฐ๋ฅํ ๋๋น ๊ณต์ฌ๋น๋ฅผ ์ ๊ฐํ ์ ์๋ค.
์ ํ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํฉ์ฑ ์ ํจ ์คํ์ ํตํด ํฉ์ฑ ์ ์๊ณต ๋จ๊ณ์ ์ฑ๋ฅํ๊ฐ๋ฅผ ์ํํ์๋ค(Kim et al. 2019)(5). ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ฐ๋ฐ๋ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ์ ์๊ตฌํ์ค์ ๋ํ ์ฑ๋ฅ์ ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ํจ ์คํ์ ์ํํ์ฌ ๋ชฉํ ํ์ค์ ๋ํ ๊ฐ๋์ ์ฌ์ฉ์ฑ ๋ฐ ํฉ์ฑ๊ฑฐ๋์ ํ๊ฐํ์๋ค.
Fig. 1. Truss encased slab
2. ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ ๊ฐ์์ ์ค๊ณ๋ฒ
2.1 ์ ํ ์ฐ๊ตฌ ๋ฐ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ ๊ฐ์
๊ฐ๋ฐ๋ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ๋ Fig. 1๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ถ๋ถ PC, ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ, ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ, Uํ ๋จ๋ฉด๊ณผ ์ฑ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ค. ์๊ณตํ์ค ์ํ์์ ์ฌ๋๋ธ ํํ์ ๋ถ๋ถ PC์ ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ ์ธ์ฅ๋ ฅ์
์ ํญํ๊ณ , Uํ ๋จ๋ฉด๊ณผ ์ฑ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ ์๋ถ ์์ถ๋ ฅ์ ์ ํญํ๋ค. ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ์ Uํ ๋จ๋ฉด ๊ฐ์ฌ ์ธก๋ฉด์ ์ฉ์ ๋์ด Uํ ๋จ๋ฉด ๊ฐ์ฌ์ ์์น๋ฅผ ๊ณ ์ ํ๋ฉฐ,
์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฒฝํ ํ์๋ ์ ๋จ๋ง์ฐฐ๋ ฅ์ ์ํด ์ ๊ตฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ์ผ์ฒด ๊ฑฐ๋ํ์ฌ ์๊ตฌํ์ค์ ์ ํญํ ์ ์๊ฒ ํ๋ค. ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ด๋ถ์ ์ค๊ณต๋ถ(void)๋
ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ์ ์ค๋๊ฐ์๋ฅผ ์ํด ๊ณํํ์๋ค. ์ค๋ฆฝ์ถ ๋ถ๊ทผ์ ์์นํ์ฌ ํจ ๊ฐ๋์ ์ํฅ์ด ์ ๊ณ , ์ ๋จ๋ ฅ์ ๋ํด์๋ ๋ถ๋ถ PC์ ์๋ถ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ก ์ถฉ๋ถํ๋ค.
๋ํ ์ํ์ ๋จ๋ ฅ์ ๋ํด์๋ ์ ๋จ๋ง์ฐฐ๋ก ์ค๊ณํ๋ฏ๋ก ์ค๊ณต๋ถ๋ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์๋๋ค.
2.2 ์ ํ ์ฐ๊ตฌ
์ ํ ์ฐ๊ตฌ(Kim et al. 2019)(5)์์๋ ์๊ณต ๋จ๊ณ์์ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ์ ํจ ์ฑ๋ฅ์ ํ๊ฐํ์๋ค. ์คํ๋ณ์๋ Uํ ๋จ๋ฉด ํญ, ๋ถ๋ถ PC ํญ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋๋ก ์ค์ ํ์๋ค. ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ชจ๋
์คํ์ฒด๊ฐ ๋ถ๋ถ PC ์ค์ ํ๋ถ์ ํจ ๊ท ์ด ๋ฐ์ ํ, ๊ฐ๋ ฅํ์ค์ด ํธ๋ฌ์ค ์ข๊ตด ํ์ค์ ๋๋ฌํ๊ณ ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ์ ์ฐ์์ ์ผ๋ก ์ข๊ตด์ด ๋ฐ์ํ์ฌ ํ๊ดด๋์๋ค. [์ค์
ํธ๋ฌ์ค ์ข๊ตด๊ฐ๋]/[์์ ํธ๋ฌ์ค ์ข๊ตด๊ฐ๋] ๋น์ ํ๊ท ์ด 1.00, ๋ณ๋๊ณ์๊ฐ 10.1 %๋ก ์๊ณต ๋จ๊ณ์์๋ ํธ๋ฌ์ค ์ข๊ตด์ด ์ ์ฒด๊ฐ๋๋ฅผ ์ง๋ฐฐํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก
ํ๊ฐ๋๋ค. ์ค๊ณ์๊ณตํ์ค์์๋ ๋ชจ๋ ์คํ์ฒด์์ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ์ง ์์๋ค. ๊ฐ๋ฐ๋ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ๋ ์๊ณตํ์ค์ ์ ์ ํ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฑฐ๋ํน์ฑ์ ํ๋ณดํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
2.3 ์๊ตฌํ์ค ์ํ ์ค๊ณ๋ฒ
์๊ตฌํ์ค์ ๋ํด์๋ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ์ ์์ ์ผ์ฒด ๊ฑฐ๋์ ๊ฐ์ ํ์ฌ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํจ๋ถ์ฌ๋ก ์ค๊ณํ๋ค. ๊ฐ๋์ค๊ณ๋ฒ(KCI 2017)(3)์ ๋ฐ๋ผ ํจ ๊ฐ๋์ ์ ๋จ๊ฐ๋๋ฅผ ์ค๊ณํ๊ณ ์ ๊ตฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์ ์ํ์ ๋จ๊ฐ๋์ ์ฌ์ฉํ์ค์ ๋ํด ์ฒ์ง์ ๊ฒํ ํ๋ค.
2.3.1 ํจ ๊ฐ๋ ์ค๊ณ
์์ ์ ์ธ ํจํ๊ดด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋๋ก, ํจํ๊ดดํ์ค์ด ์ ๋จํ๊ดด์ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด ์ํ์ ๋จํ๊ดดํ์ค๋ณด๋ค ๋ฎ๋๋ก ์ค๊ณํ๋ค. ์๊ณตํ์ค์ ๋ํด์๋ ๋ถ๋ถ PC์ ํจ ๊ฐ๋๋ง์ ํ๊ฐํ์์ง๋ง,
์๊ตฌํ์ค์ ๋ํด์๋ ๋ถ๋ถ PC์ ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ์์ ํฉ์ฑ๊ฑฐ๋์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ์ฌ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ ์ ์ฒด ๋จ๋ฉด์ ํจ ๊ฐ๋๋ฅผ ํ๊ฐํ๋ค.
2.3.2 ์ ๋จ ๊ฐ๋ ์ค๊ณ
๊ฐ๋ฐ๋ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ ๋ณตํฉ ๋จ๋ฉด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ถ์ฌ ์ ๋จ์ ์ (1)๋ก ํ๊ฐํ๋ค. ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ถ๋ถ PC ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ถ๊ฐ๋๊ฐ ์์ดํ ๊ฒฝ์ฐ์ ์์ ์ธก์ผ๋ก ๋ฎ์ ๊ฐ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ
๋ถ๋ถ PC ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ณด๋ค ์ค๊ณ๊ธฐ์ค ์์ถ๊ฐ๋๊ฐ ๋ฎ์ผ๋ฏ๋ก ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค ์์ถ๊ฐ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ค.
์ฌ๊ธฐ์, $f_{ck T}$๋ ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ถ๊ฐ๋, $b$๋ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅํ์ ํญ์ด๋ค.
2.3.3 ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด ์ํ์ ๋จ ์ค๊ณ
์๊ตฌํ์ค ์ํ์์๋ ์๋จ๋ถ๊ฐ ๊ณ ์ ๋๋ฏ๋ก ์ต๋๋ชจ๋ฉํธ์์๋ถํฐ ๋ชจ๋ฉํธ๊ฐ 0์ธ ์ง์ ๊น์ง๋ ์๊ฒฝ๊ฐ์ 1/4 ์ ๋์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์งง์ ๊ตฌ๊ฐ์์ ์ํ์ ๋จ๋ ฅ์ ์ ๋ฌํด์ผ
ํ๋ค. ์ํ์ ๋จ ์ค๊ณ๋ ๋ค์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์์ผ๋, ์์ ์ธก์ผ๋ก ์ ๋จ๋ง์ฐฐ์ค๊ณ๋ฒ์ ๋ฐ๋ฅธ๋ค. ์นด์ด์ ํธ๋ฌ์ค ์ฌ์ฌ๋ ๊ฒฝ์ฌ์ ธ ์์ผ๋ฏ๋ก, ๊ฒฝ์ฌ๋ฐฉํฅ์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋จ๋ง์ฐฐ๊ฐ๋์
๊ธฐ์ฌ๋๊ฐ ์์ดํ๋ค. ๊ฐ์ฅ ๋ณด์์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก Fig. 2์ ๊ฐ์ด ์์ฉ ์ํ์ ๋จ๋ ฅ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๊ธฐ์ธ์ด์ง ์ฌ์ฌ๋ง ์ ํจํ๊ณ ์์ฉ ์ํ์ ๋จ๋ ฅ์ ๋ฐ๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๊ธฐ์ธ์ด์ง ์ฌ์ฌ๋ ๋ฌด์ํ๋ค.
Fig. 2. Effective inclined members against shear force
์ฌ๊ธฐ์, $A_{vf}$์ $f_{yt}$๋ ๊ฐ๊ฐ ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ์ ๋จ๋ฉด์ ๊ณผ ์ค๊ณ๊ธฐ์คํญ๋ณต๊ฐ๋, $\mu$๋ ์ ๋จ๋ง์ฐฐ๊ณ์์ด๊ณ , $\alpha_{f}$๋
ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ ๋จ๋ฉด ์ฌ์ด์ ๊ฐ์ด๋ค.
2.3.4 ์ฒ์ง ๊ฒํ
ํ์ค๊ณ์๋ฅผ ์ ์ธํ ์ฌ์ฉํ์ค์ ๋ํด ์๋จ ์ฐ์์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ๊ณ ์ (4)๋ก ์ฒ์ง์ ์ฐ์ ํ๋ค.
์ฌ๊ธฐ์, $l$์ ์ง์ ์ฌ์ด์ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅํ ๊ธธ์ด, $E_{c}$๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํ์ฑ๊ณ์, $I_{e}$๋ ์ ํจ๋จ๋ฉด2์ฐจ๋ชจ๋ฉํธ, $M_{m}$์ ์ค์๋ถ ๋ชจ๋ฉํธ,
$M_{1}$๊ณผ $M_{2}$๋ ๊ฐ๊ฐ ์๋จ๋ถ์ ๋ชจ๋ฉํธ, $I_{em}$์ ์ค์๋ถ ์ ํจ๋จ๋ฉด2์ฐจ๋ชจ๋ฉํธ, $I_{e1}$๊ณผ $I_{e2}$๋ ๊ฐ๊ฐ ์๋จ๋ถ
๋จ๋ฉด์ ์ ํจ๋จ๋ฉด2์ฐจ๋ชจ๋ฉํธ, $M_{cr}$์ ๊ท ์ด๋ชจ๋ฉํธ, $M_{a}$๋ ์ฌ์ฉํ์ค์ ์ํ ํจ๋ชจ๋ฉํธ, $I_{g}$์ $I_{cr}$์ ๊ฐ๊ฐ ์ ๋จ๋ฉด
๋ฐ ๊ท ์ด๋จ๋ฉด์ ๋จ๋ฉด2์ฐจ๋ชจ๋ฉํธ์ด๋ค.
Table 1. Definition of service load
Load type
|
Load
|
D
|
Weight of truss encased slab
|
6.5 kN/m2
|
Weight of finish
|
2.5 kN/m2
|
L
|
Live load
|
16.0 kN/m2
|
D: dead load, L: live load
Fig. 3. Detail of specimens (unit: mm)
3. ์คํ ๊ณํ
3.1 ์ค๊ณํ์ค
๊ฑด์ถ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค(AIK 2016)[1]์ ๋ฐ๋ผ ์ค๊ณ์ ์ฌ์ฉ๋ ์ฌ์ฉํ์ค์ Table 1์ ์ ๋ฆฌํ์๋ค. ์ฌ๋๋ธ ์์ค์ ๋ง๊ฐ์ ๋ํ ๊ณ ์ ํ์ค๊ณผ ํํ์ค์ ํ์ค๊ณ์๋ฅผ ๊ณฑํ์ฌ ์ค๊ณํ์ค์ ๊ฒฐ์ ํ์๋ค.
3.2 ์คํ ๋ณ์ ๋ฐ ์คํ์ฒด ์ค๊ณ
Uํ ๋จ๋ฉด์ ํญ์ ์ฑ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ์ถฉ๋ถํ ์์ถ๋ ฅ์ ๋ฐ์ ์ ์๋๋ก 140 mm๋ก ํ์๊ณ , ๋ถ๋ถ PC์ ํญ์ ์๊ณต ์ ์์ค ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ฌ 500 mm๋ก
ํ์๋ค.
ํ๋ถ ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ชจ๋ SD400์ผ๋ก ๊ณํํ๊ณ ์นด์ด์ ํธ๋ฌ์ค์ ์ฉ์ ๋ D13 2๊ฐ๋ฅ๊ณผ ์ถ๊ฐ ๋ฐฐ๊ทผ๋ D10 4๊ฐ๋ฅ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑํ์๋ค.
๋ถ๋ถ PC ์ฝํฌ๋ฆฌ๋ 40 MPa, ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ 24 MPa๋ก ์ค๊ณํ์๋ค. ๋จ๋ฉด์ ์ค๊ณต๋ถ ์ ๋ฌด๋ก ๊ตฌ๋ถํ์ฌ ์ด 2๊ฐ ์คํ์ฒด๋ฅผ ๊ณํํ์๋ค. ์ค๊ณต๋ถ์
ํฌ๊ธฐ๋ 100ร100 mm๋ก Uํ์ ๊ฐ์ฌ์ ๋ถ๋ถ PC ์ฌ์ด์ ์ค์นํ์๋ค. ์คํ์ฒด์ ์ ์ฒด ๊ธธ์ด๋ 3.6 m์ด๊ณ ์คํ์ฒด์ ๋์ด๋ 270 mm์ด๋ค. ํจ
๊ฑฐ๋์ ์ ๋ํ๊ธฐ ์ํด ์ ๋จ ๊ฒฝ๊ฐ๋น๋ 3 ์ด์์ธ 4.6์ผ๋ก ๊ณํํ์๋ค.
PL-C140-F40-500์ ํฉ์ฑ ํ ์คํ์ฒด์ด๊ณ , PL-C140- F40- 500-V๋ ์์ค ๊ฐ์ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ํ ์ค๊ณต๋ถ๊ฐ ์๋ ์คํ์ฒด์ด๋ค. ์คํ์ฒด
์์ธ๋ฅผ Fig. 3์ ๋ํ๋ด์๋ค.
3.3 ๊ฐ๋ ฅ ๋ฐ ๊ณ์ธก๊ณํ
ํจ ์คํ์ฒด ๋ฐ ๊ฐ๋ ฅ ์ฅ์น์ ์ค์น๋ฅผ Fig. 4์ ๋ํ๋ด์๋ค. ๋ง๋ฅ์ํ๊ธฐ(universal testing machine) ๋ฐ๋ฅํ์ ๊ณ ์ ๋ ์ง์ ์์ ์คํ์ฒด๋ฅผ ์ค์นํ์๋ค. ์คํ์ฒด ์์ 2์ ๊ฐ๋ ฅ
์ฒ ๋ฌผ์ ์ค์นํ ํ ๋ง๋ฅ์ํ๊ธฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ฐ๋ ฅ์ ์ค์ํ์๋ค. ์ฒ์ง ์ธก์ ์ ์ํ์ฌ ์คํ์ฒด ์ค์๋ถ ์ข์ฐ์ธก์ 1๊ฐ์ฉ ์ด 2๊ฐ์ ๋ณ์๊ณ(LVDT)๋ฅผ ์ค์นํ์๋ค.
์๋ถ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ฉด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ณํ๋ฅ ๊ฒ์ด์ง(strain gauges) 2๊ฐ์ ๋ถ๋ถ PC์ ๋งค๋ฆฝ๋ ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ๊ฒ์ด์ง 4๊ฐ๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ์๋ค.
Fig. 4. Test set-up (unit: mm)
Fig. 5. Construction of specimens
3.4 ์คํ์ฒด ์ ์
์คํ์ฒด ์ ์ ๊ณผ์ ์ Fig. 5์ ๋ํ๋ด์๋ค. ํ์ค ์ Cํ๊ฐ์ ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ์ ์ฉ์ ํ๊ณ ๋ถ๋ถ PC ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ค์ ์ฉ์ ํ์ฌ Uํ ๋จ๋ฉด์ ๋์ด๋ฅผ ๊ณ ์ ํ์๋ค. ๋ถ๋ถ PC์ Uํ ๋จ๋ฉด
์ฑ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ ๋์ ํ์คํ์๋ค. ํ์ค์ ์ํ์ฌ Uํ ๋จ๋ฉด ๋จ๋ถ์ ์ฒ ํ์ ์ฉ์ ํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ํ๋ฌ๋ด๋ฆฌ์ง ์๋๋ก ํ์๊ณ , ํ์ค ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ธก์์ ์ํ
๋ฒ์ด์ง์ ๋ฐฉ์งํ๊ธฐ ์ํด ์ผ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ ๋๊ณ Uํ ๋จ๋ฉด ์๋ถ์ ์ฒ ๊ทผ์ ์ฉ์ ํ์๋ค. ๋ถ๋ถ PC ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ ์ถฉ๋ถํ ์์์ํจ ํ ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ ํ์คํ์๋ค.
๋จ๋ฉด์ 100ร100 mm ํฌ๊ธฐ์ ์ค๊ณต๋ถ๊ฐ ํฌํจ๋๋ PL-C140-F40-500-V ์คํ์ฒด์ ๊ฒฝ์ฐ U ํ์ ์๋์ ์คํฐ๋กํผ์ ์ค์นํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ์ฑ์์ง์ง
์๋๋ก ํ์๋ค.
3.5 ์์ ๊ฐ๋
ํจ, ์ ๋จ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ํ์ ๋จ 3๊ฐ์ง ํ๊ดด๋ชจ๋ ๋ณ ์์ ๊ฐ๋ ์ค ์ต์๊ฐ์ ์์ ๊ฐ๋๋ก ํ๋ค. ๋ชจ๋๋ณ ์์ ๊ฐ๋๋ ์คํ๊ฐ๊ณผ ์ง์ ๋น๊ต๋ฅผ ์ํด ์คํ์ฒด ์์ค์
์ํ ํจ๊ณผ($V_{D}$ ๋๋ $M_{D}$)๋ฅผ ๋บ ๊ฐ๋ ฅํ์ค์ผ๋ก ์ (6)~(12)์ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ํ์ฐํ์๋ค.
์ฌ๊ธฐ์, $V_{D}$, $M_{D}$๋ ์์ค($\omega$)์ ์ํ ๋จ๋ถ ์ ๋จ๋ ฅ๊ณผ ์ค์๋ถ ๋ชจ๋ฉํธ๋ก ๊ฐ๊ฐ 4.78 kN, 3.52 kNโคm, $L_{n}$,
$L_{s}$๋ ์๊ฒฝ๊ฐ๊ณผ ์ง์ ์์๋ถํฐ ํ์ค์์ฉ์ ๊น์ง์ ๊ฑฐ๋ฆฌ(m), $M_{a,\:c}$, $M_{a,\:n}$, $M_{a,\:hs}$๋ ๊ฐ๊ฐ ์ค์
์ฌ๋ฃ๊ฐ๋๋ก ์ฐ์ ํ ๊ท ์ด๋ชจ๋ฉํธ, ๊ณต์นญ๋ชจ๋ฉํธ์ ์ํ์ ๋จ๋ชจ๋ฉํธ(kNโคm), $V_{a,\:n}$๊ณผ $V_{a,\:sf}$๋ ๊ฐ๊ฐ ์ค์ ์ฌ๋ฃ๊ฐ๋๋ก ์ฐ์ ํ
์ ๋จ๊ฐ๋์ ์ํ์ ๋จ๊ฐ๋(kN), $jd$๋ ๋ด๋ถ ๋ชจ๋ฉํธ ํ๊ธธ์ด(m)์ด๋ค.
์ค์ ์ฌ๋ฃ๊ฐ๋๋ก ์ฐ์ ๋ ํ๊ดด๋ชจ๋๋ณ ์์ ํ์ค์ Table 2์ ์ ๋ฆฌํ์๋ค. ์์ค๊ฐ์ ํจ๊ณผ๋ก ์ธํ์ฌ ์ค๊ณต๋ถ๊ฐ ์๋ PL-C140-F40-500-V ์คํ์ฒด๊ฐ ์ ๋จ๋ฉด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ํ์ค๋ ์คํ์ฒด์ ๋นํด ์์ ํ์ค์ด
๋์๋ค. ์ํ์ ๋จ์ ์ํ ์์ ํ์ค $P_{a,\:H}$์ด ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ง๋ง, ์์ ํ์ค $V_{a,\:sf}$ ์ฐ์ ๋ ๋ฌด์๋ ์์ฉ ์ํ์ ๋จ๋ ฅ ๋ฐ๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก
๊ธฐ์ธ์ด์ง ์ฌ์ฌ์ ์ ๋จ๋ง์ฐฐ ํจ๊ณผ(Kang et al. 2013)(2)๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ๋ฉด ํจ ํ๊ดด๊ฐ ์์๋๋ค.
Table 2. Test results
Specimens
|
Expected value
|
Test value
|
$P_{a,\:C}$ (kN)
|
$P_{a,\:F}$ (kN)
|
$P_{a,\:S}$ (kN)
|
$P_{a,\:H}$ (kN)
|
$P_{s}$ (kN)
|
$P_{\max}$ (kN)
|
$\delta_{s}$ (mm)
|
$\delta_{\max}$ (mm)
|
PL-C140-F40-500
|
35.2
|
97.2
|
196.3
|
70.5
|
33.7
|
119.5
|
1.59
|
58.2
|
PL-C140-F40-500-V
|
35.7
|
97.7
|
197.0
|
71.0
|
33.7
|
132.7
|
2.38
|
62.7
|
$P_{s}$: service load; $P_{a,\:C}$, $P_{a,\:F}$, $P_{a,\:S}$ and $P_{a,\:H}$: cracking,
flexural, shear, and horizontal shear loads, respectively, based on actual material
properties; $P_{\max}$: maximum load; $\delta_{s}$: deflection at $P_{s}$; $\delta_{\max}$:
deflection at $P_{\max}$
4. ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ
4.1 ์ฌ๋ฃ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ
์คํ์ผ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ค๊ณ์์ถ๊ฐ๋ ๋ณ 3๊ฐ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ ๊ณต์์ฒด๋ฅผ ์ํํ์๋ค. 40 MPa๋ก ์ค๊ณ๋ ํ๋ถ ๋ถ๋ถ PC ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ค์ ํ๊ท ์์ถ๊ฐ๋๋
40.1 MPa์ด๊ณ , 24 MPa๋ก ์ค๊ณ๋ ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ค์ ํ๊ท ์์ถ๊ฐ๋๋ 25.2 MPa์ด๋ค. ๋ถ๋ถ PC์ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์๋ ฅ-๋ณํ๋ฅ
๊ณก์ ์ Fig. 6์ ๋ํ๋ด์๋ค.
์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋ SD400 D10, SD400 D13 ์ฒ ๊ทผ์ ์ฌ๋ฃ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ฐ๊ฐ ํ๊ท ํญ๋ณต๊ฐ๋ 497 MPa์ 500 MPa, ์ธ์ฅ๊ฐ๋๋ 632
MPa์ 610 MPa๋ก KS D3504(KATS 2016a)(6)์ ๊ท๊ฒฉ์ ๋ง์กฑํ์๋ค. ํ์ฑ๊ณ์๋ 190 GPa๋ก ๊ณ์ธก๋์๋ค. ์ฒ ๊ทผ ์ธ์ฅ์ํ์์ ๋์ผ ๋จ๋ฉด์ ๋ง์ฃผ ๋ณด๋ ํํ๋ก ์คํธ๋ ์ธ ๊ฒ์ด์ง๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ์๋๋ฐ, ์ด๋
ํ๋ฉด ์ฒ๋ฆฌ ๊ณผ์ ์์ ๋จ๋ฉด๊ฒฐ์์ด ์ผ๋ถ ๋ฐ์ํ์ฌ ํ์ฑ๊ณ์๊ฐ ๋ฎ๊ฒ ๋ฐํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
4.2 ํ๊ดด ์์ ๋ฐ ์ต๋ํ์ค
์คํ์ฒด๋ณ ์ต์ข
ํ๊ดด ์ฌ์ง์ Fig. 7์ ๋ํ๋ด์๋ค. ์๊ตฌํ์ค์ ๋ํ 2๊ฐ ์คํ์ฒด ๋ชจ๋ ์ถฉ๋ถํ ํจ ์ฒ์ง์ด ๋ฐ์ํ์๋ค. ๋ ์คํ์ฒด๋ ํ๋ถ ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ด ํญ๋ณตํ ํ์ ์ฐ์ฑ๊ฑฐ๋ ํ ์ต๋ํ์ค์
85 % ๋ฏธ๋ง์ผ๋ก ํ์ค์ด ๊ฐ์ํ์ฌ ์คํ์ ์ข
๋ฃํ์๋ค. ๋ ์คํ์ฒด ๋ชจ๋ ํจ ๊ท ์ด ๋ฐ์ ์ดํ ์คํ์ด ์ข
๋ฃ๋ ๋๊น์ง ์ ๊ตฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ณ๋ฉด ์ฌ์ด์ ๋ฏธ๋๋ฌ์ง์ด๋
์ํ๊ท ์ด์ ์ก์์ผ๋ก ๊ด์ฐฐ๋์ง ์์๋ค.
Fig. 6. Stress-strain relationships of concrete
Fig. 7. Typical specimen failures (grids spaced at 100 mm)
PL-C140-F40-500-V ์คํ์ฒด๋ ์ค๊ณต๋ถ๊ฐ ์์ด๋ ์ ๋จํ๊ดด๊ฐ ๋ฐ์ํ์ง ์์๊ณ , ์ ๋จ๊ท ์ด๋ ๋ฐ๊ฒฌ๋์ง ์์๋ค. ์ค๊ณต๋ถ๊ฐ ์๋ PL-C140-F40-500
์คํ์ฒด์ ๊ฑฐ์ ์ ์ฌํ ๊ฑฐ๋๊ณผ ๋์ ์ต๋ํ์ค์ ๋ณด์๋ค. ๊ณ ์ ํ์ค ๊ฐ์๋ฅผ ์ํ ์ค๊ณต๋ถ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฐ๋ ์ ํ๊ฐ ์์์ ํ์ธํ์๋ค. ๋ ์คํ์ฒด์ ์ค๊ณต๋ถ ์ ๋ฌด์
๋ฐ๋ฅธ ๊ท ์ด ์์์ ์ฐจ์ด๋ ๋ฐ๊ฒฌ๋์ง ์์๋ค.
4.3 ํ์ค-๋ณํ๋ฅ ๊ด๊ณ
ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ์ ์ธ์ฅ์ ๋ฐ๋ ํ๋ถ ์ฒ ๊ทผ์ ํ์ค-๋ณํ๋ฅ ๊ด๊ณ๋ฅผ Fig. 8์ ๋ํ๋ด๊ณ , ์คํ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ Table 2์ ์ ๋ฆฌํ์๋ค. Table 2์์ $P_{a,\:F}$, $P_{a,\:S}$, $P_{a,\:H}$๋ ๊ฐ๊ฐ ์ค์ ์ฌ๋ฃ๊ฐ๋๋ก ๊ณ์ฐ๋ ํจ ํ๊ดดํ์ค, ์ ๋จํ๊ดดํ์ค, ์ํ ์ ๋จํ๊ดดํ์ค์ด๋ค.
$P_{a,\:c}$๋ ๊ท ์ดํ์ค์ด๊ณ , $P_{s}$๋ ์ค๊ณ ์ฌ์ฉํ์ค์ด๋ค. ๋ ์คํ์ฒด ๋ชจ๋ ์ด๊ธฐ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ 30 kN ๋ถ๊ทผ์์ ๊ฐ์ฑ์ด ๋ณํํ์์ผ๋ฉฐ,
์ค์ ์ฌ๋ฃ๊ฐ๋๋ฅผ ๋์
ํ ํจ ํ๊ดดํ์ค $P_{a,\:F}$์ ๋๋ฌํ ํ ๊ฐ๋์ ์ฆ๊ฐ ์์ด ์ฒ ๊ทผ์ด ํญ๋ณตํ์ฌ ๋ณํ๋ฅ ์ด ์ฆ๊ฐํ์๋ค. ์ค๊ณต๋ถ๊ฐ ์ค๋ฆฝ์ถ ์ฃผ๋ณ์
์์นํ์ฌ ๊ท ์ดํ์ค์ ๊ฑฐ์ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์์์ผ๋ฉฐ, ์ค๊ณต๋ถ๋ฅผ ๊ฐ๋ ์คํ์ฒด๊ฐ ๊ท ์ด ๋ฐ์ ํ ๋ณํ๋ฅ ์ด ์ฝ๊ฐ ๋์์ง๋ง, ์ค๊ณต๋ถ ์ค๋ ๊ฐ์์ ๋ฐ๋ผ ํญ๋ณตํ์ค์
๋์๋ค.
Fig. 8. Load-strain relations
Fig. 9. Load-deflection relations
4.4 ํ์ค-์ฒ์ง ๊ด๊ณ
๊ฐ ์คํ์ฒด์ ์ค์์์ ์ธก์ ํ ์์ง๋ณ์์ ํ์ค๊ณผ์ ๊ด๊ณ๋ฅผ Fig. 9์ ๋ํ๋ด์๋ค. ์ด๊ธฐ ๊ท ์ด์ PL-C140-F40-500, PL- C140-F40-500-V ์คํ์ฒด ๊ฐ๊ฐ 39.7 kN, 34.4 kN์์ ๋ฐ์ํ์ฌ
๊ทธ๋ํ์ ๊ธฐ์ธ๊ธฐ๊ฐ ๊ฐ์ํ๊ธฐ ์์ํ์๋ค. ์์ ๊ท ์ดํ์ค($P_{a,\:c}$) 35.4 kN๊ณผ ์ ์ฌํ ํ์ค์์ ์ฒซ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ์๋ค. ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ฅผ
ํ์คํ ๋ ์คํ์ฒด ๋ชจ๋ ์ค์ ์ฌ๋ฃ๊ฐ์ผ๋ก ์ฐ์ ํ ์์ ํจ ๊ฐ๋๋ณด๋ค ํ๊ท 1.26๋ฐฐ ๋์ ํจ ๊ฐ๋๊ฐ ๋ฐํ๋์๋ค. ํ์ค๊ณ์๋ฅผ ์ ์ธํ ์ฌ์ฉํ์ค์์ ์ (4)์ ์ํ ์์ ์ฒ์ง์ 0.7 mm์ด๊ณ , ์ค์ ์คํ์ฒด๋ค์ ์ฒ์ง์ PL-C140-F40- 500๊ณผ PL-C140-F40-500-V ๊ฐ๊ฐ 0.46 mm,
0.65 mm๋ก ์ฌ์ฉ์ฑ์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์์๋ค. ์ฌ์ฉํ์ค์ด ๊ท ์ดํ์ค($P_{a,\:C}$)๊ณผ ์ ์ฌํ์ฌ ์ ๋จ๋ฉด2์ฐจ๋ชจ๋ฉํธ($I_{g}$) ๊ฐ์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฐ๋๋ค.
์ ๋จ๋ฉด2์ฐจ๋ชจ๋ฉํธ($I_{g}$)๋ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ Cํ๊ฐ์ ์ ์ธํ๊ณ ๊ณ์ฐํ์ฌ ์ค์ ์ฒ์ง์ด ์์ ์ฒ์ง๋ณด๋ค ๋ฎ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค.
Fig. 10. Moment-curvature curve
Fig. 11. Neutral axis-load relations
4.5 ํฉ์ฑ๊ฑฐ๋ ๊ฒํ
ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ์ ํ๋ถ ๋ถ๋ถ PC์ ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ์์ ํฉ์ฑ๊ฑฐ๋ ํ์๋์ง ํ์ธํ๊ธฐ ์ํ์ฌ, ํฉ์ฑ๋จ๋ฉด์ ๋ํ ๋ชจ๋ฉํธ-๊ณก๋ฅ ๊ณก์ ์ Fig. 10์ ๋ํ๋ด๊ณ , ํ์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ์ค๋ฆฝ์ถ์ ์์น ๋ณํ๋ฅผ Fig. 11์ ๋ํ๋ด์๋ค. ๊ณก๋ฅ ๊ณผ ์ค๋ฆฝ์ถ ์์น๋ ์คํ์ฒด ์๋ถ๋ฉด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ณํ๋ฅ ๊ณผ ํ๋ถ ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ ์ด์ฉํ์ฌ ์ฐ์ ํ์๋ค. Hognestad model(Park
and Paulay 1975)(11)๋ก ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์๋ ฅ-๋ณํ๋ฅ ๊ด๊ณ๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋งํ๊ณ ์์ ์ผ์ฒด ๊ฑฐ๋์ผ๋ก ๋จ๋ฉดํด์ํ์ฌ ์ฐ์ ํ ๊ณก๋ฅ ์ Fig. 10์์ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋น๊ตํ์๋ค. ๋ ์คํ์ฒด ๋ชจ๋ ๊ท ์ด์ด ์ด๋ก ๊ฐ๋ณด๋ค ์ผ์ฐ ๋ฐ์ํ์์ง๋ง, ๊ท ์ด ๋ฐ์์ดํ ๊ธฐ์ธ๊ธฐ๋ ์ด๋ก ๊ฐ๊ณผ ๋งค์ฐ ์ ์ฌํ์๋ค. ๋ํ, ์ฒ ๊ทผ์ด
ํญ๋ณตํ ํ์ค์ด ๊ฑฐ์ ์ผ์นํ์๋ค. ์คํ ๊ณก๋ฅ ์ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ๊ฒ์ด์ง๊ฐ ๋ถ์ฐฉ๋ ๋จ๋ฉด์ ๊ฐ์ผ๋ก ๊ฒ์ด์ง ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฒ ๊ทผ๋ถ์ฐฉ๋ ฅ ๊ฐ์๋ก ๊ท ์ด์ด ์ผ์ฐ ๋ฐ์ํ
๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
์ด๋ก ๊ฐ๊ณผ ๋น๊ตํ ํ์ค์ ๋ฐ๋ฅธ ์ค๋ฆฝ์ถ์ ์์น๋ Fig. 12์ ์ (13)์ผ๋ก ์ฐ์ ํ์๋ค. ๊ท ์ด ๋ฐ์ ์ ์๋ ํ์ฑ์ค๋ฆฝ์ถ๊ณผ ๋งค์ฐ ์ ์ฌํ์๊ณ , ๊ท ์ด ๋ฐ์์ด ์ด๋ก ๊ฐ๋ณด๋ค ์ผ์ฐ ๋ฐ์๋์์ผ๋ฉฐ, ๊ท ์ด ์ดํ์์ ํจํ๊ดดํ์ค์ ์ด๋ฅผ ๋๊น์ง
์คํ๊ฐ๊ณผ ์ด๋ก ๊ฐ์ด ๋งค์ฐ ์ ์ฌํ์๋ค.
์คํ์์ ์ฐ์ ํ ๊ณก๋ฅ ๊ณผ ์ค๋ฆฝ์ถ์ ์ด๋ก ๊ฐ๊ณผ ๋น๊ตํ ๊ฒฐ๊ณผ, ํ๋ถ ๋ถ๋ถ PC์ ์๋ถ ํ ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ํจํ๊ดดํ์ค๊น์ง ์์ ํฉ์ฑ ๊ฑฐ๋ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋
ํธ๋ฌ์ค ์ฒ ๊ทผ์ ์ํ ์ํ์ ๋จ๊ฐ๋ ํฅ์ ํจ๊ณผ์ ๊ดํ ์ถ๊ฐ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํ์ํ๋ค.
Fig. 12. Neutral axis of truss encased slab
5. ๊ฒฐ ๋ก
์๋ถ Uํ ๋จ๋ฉด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ถฉ์ ํ ์์ถ์ ํญ ์์์ ํ๋ถ ๋ถ๋ถ PC๋ฅผ ๋ํฐ์คํ ํธ๋ฌ์ค๋ก ๊ฒฐํฉํ ํฉ์ฑ๋ฐ๋ฅ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์๋ค. ์๊ตฌํ์ค ์ํ์์์ ๊ตฌ์กฐ ์ฑ๋ฅ์
ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ํจ ์คํ์ ์ํํ์ฌ ๋ค์์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์๋ค.
1) ๋ชจ๋ ์คํ์ฒด์ ์ค์์ ํจ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ๊ณ ํ๋ถ ์ธ์ฅ ์ฒ ๊ทผ์ด ํญ๋ณตํ ์ดํ์๋ ์ถฉ๋ถํ ํจ ์ฑ๋ฅ์ ๋ฐํํ์ฌ ์ต๋ํ์ค์ 80 % ์ดํ๋ก ์ ํ๋์ด ์คํ์
์ข
๋ฃํ์๋ค. ์คํ์ด ์ข
๋ฃ๋ ๋๊น์ง ์ ๊ตฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ฌ์ด์ ๋ฏธ๋๋ฌ์ง๊ณผ ์ํ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ์ง ์์๋ค.
2) ์คํ์ฒด ๋ชจ๋ ์์ ํจ ๊ฐ๋๋ณด๋ค ๋์ ์ต๋๊ฐ๋๋ฅผ ๋ฐํํ์๋ค.
3) ์ค๊ณต๋ถ์ ์ ๋ฌด์ ๋ฐ๋ฅธ ํ๊ดด์์๊ณผ ์ต๋ํจํ์ค์ ์ฐจ์ด๊ฐ ๋ํ๋์ง ์์๋ค. ์ค๋ฆฝ์ถ ์ฃผ๋ณ์ ๋ฐฐ์น๋ ์ค๊ณต๋ถ๋ ํจ ์ฑ๋ฅ์ ์ ํ์ํค์ง ์๊ณ , ๊ณ ์ ํ์ค ๊ฐ์ํจ๊ณผ๋ฅผ
๊ธฐ๋ํ ์ ์๋ค.
4) ์ฌ์ฉํ์ค ์ํ์์์ [์ค์ ์ฒ์ง]/[์์ ์ฒ์ง] ๋น์ ํ๊ท ์ด 0.79๋ก ์ฒ์ง์ ๋ํด ๋งค์ฐ ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ๋ํ๋๋ค.
5) ์๋ถ ์์ถ์์๋ก ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ์ถฉ์ ๋ Uํ ๋จ๋ฉด์ ์ฌ์ฉํ ๋ถ๋ถ PC ๋ถ์ฌ๋ ์๊ตฌํ์ค ์ํ์์ ์์ ํฉ์ฑ๊ฑฐ๋ํ์ฌ ์ ์ ํ ๊ตฌ์กฐ์ ๊ฑฐ๋ํน์ฑ์ ํ๋ณดํ๋
๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
๊ฐ์ฌ์ ๊ธ
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์ ์ค์๋ฒค์ฒ๊ธฐ์
๋ถ์์ ์ง์ํ๋ 2018๋
๋ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ฌ์
(No. C0637683)์ ์ฐ๊ตฌ์ํ์ผ๋ก ์ธํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฌผ์์ ๋ฐํ๋๋ค.
References
AIK , 2016, Korean Building Code 2016 (KBC 2016) and Com-mentray, Seoul, Korea; Kimoondang
Publishing Company, Architectural Institute of Korea (AIK). 1221. (In Korean)
Kang S. M., Park S. W., Bang J. S., Lee D. B., Kwon C. H., Park H. G., 2013, Development
and Application of Lattice Shear Reinforcement for Flat Plate Slab-column Connection,
Journal of the Korea Institute of Building Construction, Vol. 13, No. 5, pp. 482-490
KCI , 2017, KCI Model Code 2017. Seoul, Korea; Kimoondang Publishing Company, Korea
Concrete Institute (KCI). 637. (In Korean)
Kim D. B., Kim Y. H., Oh M. H., Kim M. H., 2017, Experimental Study on the Flexural
Capacity of the Concrete-filled Composite Beam with Exposed Top Flange, Journal of
the Korean Society of Hazard Mitigation (In Korean), Vol. 17, No. 4, pp. 1-9
Kim M. G., Chun S. C., Kim Y. H., 2019, Performance Evaluation of Truss Encased Slab
with Compression Element Composed of U-shaped Steel and Infilled Concrete in Construction
Stage, Journal of the Korea Concrete Institute (In Korean), Vol. 31, No. 6, pp. 589-597
Korea Agency for Technology and Standards (KATS) , 2016a, Steel Bars for Concrete
Reinforcement (KS D 3504), Seoul, Korea: Korea Standard Association (KSA) (In Korean),
pp. 1-31
Korea Agency for Technology and Standards (KATS) , 2016b, inc-coated Light Gauge Steels
for Structure (KS D 3854), Seoul, Korea: Korea Standard Association (KSA) (In Korean),
pp. 1-31
Lee M. H., Oh M. H., Kim Y. H., Jeong S. C., Kim M. H., 2017, Experimental Study on
the Shear Capacity of Slim AU Composite Beam, Journal of Korean Association for Spatial
Structures (In Korean), Vol. 17, No. 3, pp. 99-105
Oh M. H., Kim Y. H., Kim M. H., 2018a, Experimental Study on the Flexural Capacity
of the U-flanged Truss Hybrid Beam, Journal of Korean Association for Spatial Structures
(In Korean), Vol. 18, No. 4, pp. 123-130
Oh M. H., Kim Y. H., Kang J. Y., Kim M. H., 2018, Experimental Study on the Structural
Capacity of the U-flanged Truss Steel Beam, Journal of Korean Association for Spatial
Structures (In Korean), Vol. 18, No. 4, pp. 113-121
Park R., Paulay T., 1975, Reinforced Concrete Structures. Hoboken, NJ; A Wiley-Interscience
Publication, John Wiley & Sons, Ltd