-
1. ์ ๋ก
-
2. ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ธฐ๋ณธ์
-
2.1 ๋ถ์ฐฉํน์ฑ ๋ชจ๋ธ๋ง
-
2.2 ํผ๋ณต๋๊ป์ ์ํฅ
-
2.3 ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋์ ์ํฅ
-
3. ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์๊ด๊ด๊ณ
-
4. ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ ์์ ๋น๊ต
-
5. ๊ฒฐ ๋ก
1. ์ ๋ก
๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ท ์ดํญ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํจ๋ถ์ฌ์ ์ฌ์ฉํ๊ณ์ํ ์ค๊ณ์ ์ฌ์ฉ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ๋ด๊ตฌ์ฑ๋ฅ ๊ฒ์ฆ์ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ๋ค. ํจ๋ชจ๋ฉํธ ๋๋ ์ธ์ฅ๋ ฅ์ ๋ฐ๋
์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ถ์ฌ์์ ๊ท ์ดํญ์ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ณํ๋ , ์ ์ฐจ์ด์ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ ๊ณฑ์ผ๋ก์, ์ญํ์ ์ผ๋ก๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๋ด์์ ๋ถ์ฐฉ์ ์ํด ํฉ์ฑ๋ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ณํ๋ฅ , ์ฐจ์ด์ ๋ํ ๋์ ํฉ์ผ๋ก ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ์ํ๋ค.
(1)
๊ท ์ดํญ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๋ ๋ณ์์ ์ ๋์ ์ธ ํฌ๊ธฐ๋ก ๋น๊ต๋ฅผ ํ๋ฉด, ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ณํ๋ฅ ์ฐจ์ด๋ณด๋ค๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ํฅ์ด ์ง๋ฐฐ์ ์ด๋ผ๊ณ ํ ์ ์๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ด
๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ท ์ดํญ์ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋๋ฐ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ฐ๋์ค๊ณ๋ฒ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ Korea Concrete Institute(2012)(์ดํ
KCI 12)๊ณผ ํ๊ณ์ํ์ค๊ณ๋ฒ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ Korea Road and Transportation Association(KHBDC)(2016)(์ดํ
KHBDC)์์๋ ๊ฐ๊ฐ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฐ์ ํ ์ ์๋ ์์ ๊ท์ ํ๊ณ ์๋ค. ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค์์๋ ๋ถ๋ก โ
ข ๊ท ์ด์ ๊ฒ์ฆ์์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ผ๋ก, ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(ํ๊ณ์ํ์ค๊ณ๋ฒ)์์๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตํธ์์ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ผ๋ก ๊ฐ๊ฐ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
; KCI 12 (2a)
; KHBDC (2b)
์ฌ๊ธฐ์, ๋ ์ต์ธ๋จ ์ธ์ฅ์ฒ ๊ทผ์ ํ๋ฉด๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํ๋ฉด ์ฌ์ด์ ์ต์ ํผ๋ณต๋๊ป(mm), ์ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ณ์๋ก์ ์ดํ์ฒ ๊ทผ์ 0.8, ์ํ์ฒ ๊ทผ์ 1.6์ด๊ณ , ๋ ํ์ค ํํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ณ์๋ก์ ํจ๋ชจ๋ฉํธ๋ฅผ ๋ฐ๋ ๋ถ์ฌ๋ 0.5, ์ง์ ์ธ์ฅ๋ ฅ์ ๋ฐ๋ ๋ถ์ฌ๋ 1.0์ด๋ฉฐ, ๋ ์ธ์ฅ์ฒ ๊ทผ์ ์ง๋ฆ(mm), ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ํจ์ธ์ฅ๋ฉด์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ํ ์ฒ ๊ทผ๋น(=)์ด๋ค. ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ ํจ์ธ์ฅ๋ฉด์ ์ Fig. 1์ ๋ณด์ธ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ถ์ฌ ๋จ๋ฉด์ ํญ๊ณผ ์ ํจ์ธ์ฅ๊น์ด ์ ๊ณฑ์ผ๋ก ์ ์ํ๋๋ฐ, ์ฌ๊ธฐ์ ์ ํจ์ธ์ฅ๊น์ด๋ ํจ๋ชจ๋ฉํธ๋ฅผ ๋ฐ๋ ๋ถ์ฌ์์๋ ์ ์ค ์์๊ฐ์ผ๋ก ํ๊ณ , ์ง์ ์ธ์ฅ๋ ฅ์ ๋ฐ๋ ๋ถ์ฌ๋ ์ ์ค ์์๊ฐ์ผ๋ก ํ๋ค.
Fig. 1.
Effective Concrete Tension Area
๊ทธ๋ฐ๋ฐ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค์์๋ ๊ท ์ดํญ ์ฐ์ ์์ ๊ท ์ดํญ ํ๊ฐ๊ณ์ ๋ฅผ ํจ๊ป ๊ท์ ํ๊ณ ์๋๋ฐ, ์ด ๊ณ์์ ์ํ๋ฉด ํ๊ท ๊ท ์ดํญ์ ๊ณ์ฐํ ๋ 1.0, ์ต๋ ๊ท ์ดํญ์ ๊ณ์ฐํ ๋ 1.7์ ์ ์ฉํ๋๋ก ํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์, ์ต๋ ๊ท ์ดํญ
๊ณ์์ธ 1.7์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ Eq. (2a)์ ๊ณฑํ์ฌ ์ ๋ฆฌํ๋ฉด ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ธ Eq. (2b)๊ฐ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ํํ ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(ํ๊ณ์ํ์ค๊ณ๋ฒ)๊ณผ
์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค์ ๋์ผํ ๊ฐ๋
์ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ฐ์ ์ ๋ฐ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์๊ด๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ท์ ํ๊ณ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์๋ค.
Abrishami and Mitchell(1996), Broms(1965), Forth and Beeby (2014), Lee and Kim(2009)
๋ฑ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ ๋ฐ ํผ๋ณต๋๊ป์ ์ํฅ์ ๋ฐ๋๋ค๊ณ ์๋ ค์ ธ ์๋๋ฐ, ์ด๋ฌํ ์ฌ์ค์ Eq. (2)์์๋ ํ์ธํ
์ ์๋ค. ์ฆ, ์ฐ๋ณ์ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ํญ์์ ํผ๋ณต๋๊ป์ ์ํฅ์ ๋ฐ์ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ ๋ฒ์งธ ํญ์์ ์ฒ ๊ทผ์ ํ๋ฉด ํํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ณ์ ๊ณผ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ํด์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์์์ ์ํด ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ ๋ฐ์ํ๋ค๊ณ ํ ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ, ์ด ์๋ค์ CEB-FIP Model Code 1990(1990) ๋ฐ EUROCODE 2
(2002) ๊ท์ ๊ณผ ๋์ผํ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ์ค์ ์คํ์์ ์ธก์ ๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ๋น๊ตํ์์ ๋ ์๋นํ ์ฐจ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค๊ณ ๋ณด๊ณ ๋๊ณ ์๋ค(Lee and Kim, 2009).
์ด ์ฐ๊ตฌ๋ ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ ๊ท์ ํ๊ณ ์๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ฐ์ ์์ ์ฃผ์ ๋ณ์์ธ ํผ๋ณต๋๊ป์ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ ์ํฅ์ ์ฌ๋ถ์ํ์ฌ ์ ํ์ฑ์ ๊ฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ํ๋ค.
์ด๋ฅผ ์ํ์ฌ ๊ตญ๋ดโค์ธ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์ํํ ๋ค์ํ ํผ๋ณต๋๊ป, ์ฒ ๊ทผ๋น ๋ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ณ์๋ก ๊ฐ๋ ์ง์ ์ธ์ฅ์คํ ์๋ฃ์ ๋ถ์๊ณผ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ ์ ์ํ๋
๋ถ์ฐฉํน์ฑ ๊ฐ์ ๋ฐ์ํ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ๋ชจ๋ธ๋ง์ ํตํ์ฌ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ฐ์ ์์ ์์ ํ์๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ , ์คํ์์ ์ธก์ ๋ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์๊ด๊ด๊ณ
๋ถ์์ ํตํ์ฌ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ณ์๋ฅผ ์๋กญ๊ฒ ๋์ถํ์๋ค.
2. ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ธฐ๋ณธ์
2.1 ๋ถ์ฐฉํน์ฑ ๋ชจ๋ธ๋ง
๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํฉ์ฑ์์ฉ์ ๊ทผ๊ฐ์ด ๋๋ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ธฐ๋ณธ์์ด ์ ๋๋๋ค. Fig. 2(a)์ ๋ณด์ธ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ์ง์ ์ธ์ฅ๋ถ์ฌ์ ์ธ์ฅ๋ ฅ ๊ฐ ์์ฉํ๋ฉด, ์ธ์ฅ๊ฐ๋ ์ ๋๋ฌํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋จ๋ฉด์์ ์ฒซ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ๊ณ , ์ด ๊ท ์ด๋ฉด์์๋ ์ฒ ๊ทผ์ด ์ธ์ฅ๋ ฅ์ ๋ชจ๋ ๋ถ๋ดํ๋ค. ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ ์ดํ์๋ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์
๋ฐ๋ผ ๊ท ์ด๊ฑฐ๋์ด ๋ณต์กํ๊ฒ ๋๋ค. ์ฒ ๊ทผ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ก ์ ๋ฌ๋๋ ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ ์ ์ํด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ฐ ์์ฉํ์ค์ ์ผ๋ถ๋ฅผ ๋ถ๋ดํ๋๋ฐ, ๊ทธ ํฌ๊ธฐ ๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
(3)
Fig. 2.
Bond Stress and Strain Distribution of Axially Loaded RC Tension Members; (a) RC Tension
Members (b) Strain Distribution of Crack Formation Stage (c) Bond Stress Distribution
(d) Strain Distribution of Stabilized Cracking Stage
์ด์ ๊ฐ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ธ์ฅ๋ ฅ ๋ถ๋ด์ ์ํด Fig. 2(b)์ ๊ฐ์ด ์ฒ ๊ทผ์ ์๋ ฅ๊ณผ ๋ณํ๋ฅ ์ ๊ท ์ด๋ฉด์์ ์ต๋๊ฐ ๋๊ณ , ๊ท ์ด๋ฉด์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ฐจ
๊ฐ์ํ์ฌ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฒ ๊ทผ์ ๋ณํ๋ฅ ์ด ๊ฐ๊ฒ ๋๋๋ฐ ๊ท ์ด๋ฉด์ผ๋ก๋ถํฐ ์ด ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด(bond transfer length) ๋ผ๊ณ ํ๋ค. ์์ฉํ์ค์ด ๊ณ์ ์ฆ๊ฐํ๋ฉด ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด๋ฅผ ๋์ด์ ์์น์์ ์๋ก์ด ๊ท ์ด์ด ๊ณ์ ๋ฐ์ํ๋๋ฐ, ์ด๋ ๊ท ์ด๋ฉด์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด๊น์ง๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ก
์ ๋ฌ๋๋ ์ธ์ฅ๋ ฅ์ด ์๋์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ ์ธ์ฅ๊ฐ๋์ ๋๋ฌํ์ง ๋ชปํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ด ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด์ 2๋ฐฐ ๋ฏธ๋ง์ด ๋ ๋๊น์ง ๊ณ์์ ์ผ๋ก ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ๊ฒ
๋๋๋ฐ, ์ด๋๋ฅผ ๊ท ์ดํ์ฑ๋จ๊ณ(crack formation stage)๋ผ๊ณ ํ๋ค. ์ดํ ์๋ก์ด ๊ท ์ด์ด ๋ ์ด์ ๋ฐ์ํ์ง ๋ชปํ๊ณ ๊ท ์ดํญ๋ง ํ์ฅ๋๋ ์ํ๊ฐ
๋๋๋ฐ, ์ด๋ฌํ ์ํ๋ฅผ ๊ท ์ด์์ ํ๋จ๊ณ(stabilized cracking stage)๋ผ๊ณ ํ๋ค.
์ ์ ์์ ์ค๋ช
ํ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ์ฌ์ฉํ๊ณ์ํ ์ค๊ณ ๋ฐ ์ฌ์ฉ์ฑ๋ฅ ๊ฒ์ฆ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๊ท ์ด์์ ํ๋จ๊ณ์์ ์ด๋ค์ง๋๋ฐ, ์ด๋์ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด๋ก๋ถํฐ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ด ๊ฒฐ์ ๋๋ค๊ณ
ํ ์ ์๋ค. ์ฆ, ์ต์๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ๊ฐ ๋๊ณ , ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ 2๊ฐ ๋๋ฉฐ, ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฐ์ ์ ์ผ๋ก ๋ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ค๊ฐ๊ฐ์ผ๋ก ๊ฐ์ฃผํ ์ ์๋ค. Fig. 2(c)์ ๋ณด์ธ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด๋ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ผ๋ก๋ถํฐ
์ ์ํ ์ ์๋๋ฐ, ์ค์ ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ ๋ถํฌ๋ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ฒฝ๊ณ๋ฉด์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฏธ๋๋ผ ํน์ฑ๊ณผ ๋ถ์ฐฉ๊ฐ๋์ ๋ฐ๋ผ ๋น์ ํ ํํ๋ก ๋ณต์กํ๊ฒ ๋ํ๋๋ค. ์ด
์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ณ์ฐ์ ๋จ์ํ๋ฅผ ์ํด CEB-FIP Model Code 1990 (MC 90) ๋ฐ EUROCODE 2 (EC 2)์์ ๋์
ํ๊ณ ์๋ ํ๊ท ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ
๊ฐ๋
์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ๋ฅผ ๋ชจ๋ธ๋งํ์๋ค. ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ๋ด์ ๋ถํฌํ๋ ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ์ ํ๊ท ๊ฐ์ ์ด๋ผ๊ณ ํ๋ฉด, Eq. (3)์ ์ํด ์ฒ ๊ทผ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ก ์ ๋ฌ๋๋ ๋ถ์ฐฉ๋ ฅ์ ํฉ์ด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ธ์ฅ๊ฐ๋์ ๋๋ฌํ์์ ๋ ๊ท ์ด์ด ๋ฐ์ํ๋ค๊ณ ํ ์ ์๋ค.
์ด๋ฅผ ์์น์ ์ผ๋ก ํํํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
(4)
์ฌ๊ธฐ์, ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ธ์ฅ ๋ฉด์ (mm2), ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ธ์ฅ๊ฐ๋(MPa), ๋ ์ฒ ๊ทผ์ ์ง๋ฆ(mm)์ด๋ค.
Eq. (4)๋ฅผ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ์ ๋ํด์ ์ ๋ฆฌํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์์ ์ ์ฒด ๋จ๋ฉด์ ์ ๋ํ ์ฒ ๊ทผ ๋จ๋ฉด์ ์ ๊ธฐํํ์ ๋น๋ก์ ์ ์๋๋ ์ฒ ๊ทผ๋น ๋ฅผ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ณํํ ์ ์๋ค.
(5)
์ฒ ๊ทผ ์ง๋ฆํญ์ผ๋ก ๋ณํ์ํจ Eq.(5)๋ฅผ Eq. (4)์ ๋์
ํ์ฌ ์ ๋ฆฌํ๋ฉด ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ๋ฅผ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ผ ์ ์๋ค.
(6)
๊ทธ๋ฐ๋ฐ, ํ๊ท ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋์ ์ ๊ณฑ๊ทผ์ ๋น๋กํ๋ค๊ณ ์๋ ค์ ธ ์๋๋ฐ, ์ด๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ธ์ฅ๊ฐ๋ ํญ์ผ๋ก๋ ์ค๋ช
์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํ๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ฐฐ๊ฒฝ์์ MC 90์์๋ ํ๊ท ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ธ์ฅ๊ฐ๋ ํญ์ผ๋ก ์ ์ํ๊ณ ์๋๋ฐ, ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋
MC 90์์ ๊ท์ ํ๊ณ ์๋ ๊ท ์ด์์ ํ๋จ๊ณ์์์ ํ๊ท ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด Eq. (6)์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ฐ๋จํ๊ฒ ์ ๋ฆฌํ์๋ค.
(7)
ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ Eq. (7)๋ก ์ ์๋๋ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด์ 1.0๋ฐฐ์์ 2.0๋ฐฐ ์ฌ์ด์ ๊ฐ์ด ๋๋ฉฐ, ์์ฉํ์ค ํน์ฑ ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ ํ๋ฉด์ ์ํฅ๋ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด
์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด ์ 1.5๋ฐฐ๋ก ๊ฐ์ฃผํ๊ณ , ์ฒ ๊ทผ ๋ฐ ํ์ค ํน์ฑ์ ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ ๊ท์ ํ๋ ๊ณ์๋ค์ ๊ทธ๋๋ก ์ ์ฉํ์ฌ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ์ํ์๋ค.
(8)
์ฌ๊ธฐ์, ๋ Eq. (1)์์ ์ ์ํ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ด ์ ํจ์ฒ ๊ทผ๋น๋ก์ Eq. (7)์ ์ ๋์ ์ ์ฉ๋ ์ง์ ์ธ์ฅ๋ถ์ฌ๊ฐ ์๋ ํจ๋ถ์ฌ์์ ๋จ๋ฉด ๊น์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ธ์ฅ์๋ ฅ์ด ๋ณํ๋
์์ญ์ ์ ์ฉํ ์ ์๋๋ก ์ธ์ฅ ์์ญ์ ๋ฑ๊ฐ์ ์์ ์ธ์ฅ๋ถ์ฌ๋ก ๋ณํํ ๊ฒ์ด๋ค.
ํํธ, Eq. (8)์ ์ด์ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ธ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ์ค๊ณ๊ธฐ์ค(2007)๊ณผ ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(ํ๊ณ์ํ์ค๊ณ๋ฒ)(2012)์์ ๊ท์ ํ๋ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ๊ฐ์ ํ์์ธ๋ฐ,
์ด๋ค ๊ธฐ์ค์ MC 90๊ณผ EC 2-Part โ
ก์์ ๊ท์ ํ๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฑํํ ๊ฒ์ด๋ค.
(9)
2.2 ํผ๋ณต๋๊ป์ ์ํฅ
์ ์ ์์ ์ ์ํ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ๊ณผ ํจ๊ป ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์ฃผ์ ๋ณ์๋ก ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํผ๋ณต๋๊ป๊ฐ ์๋ค. Kim(2000), Yun(1999), Lee(2001),
Lee(1998), Hong(1999), Abrishami and Mitchell(1996), Deluce et al.(2014), Fields and
Bishoff(2004), Goto(1971), Lorrain et al.(1998), Perera and Mutsuyoshi(2011) ๋ฑ์ด 91๊ฐ์
์คํ์ฒด์์ ์ธก์ ํ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ํผ๋ณต๋๊ป์ ๋ฐ๋ผ ๋ํดํ Fig. 3์ ์ดํด๋ณด๋ฉด, ํผ๋ณต๋๊ป๊ฐ ๋๊บผ์์ง์๋ก ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ด ๋น๋กํ์ฌ ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์
์๋ค.
Fig. 3.
Average Crack Spacing vs Cover Thickness from Various Test Results
์ด์ ๊ฐ์ ์ฌ์ค์ ๋ฐ์ํ์ฌ ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์๋ Eq. (2)์ ๊ฐ์ด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํผ๋ณต๋๊ป๋ฅผ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ณ์๋ก ํ๊ณ ์๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ, Fig. 4์ ๋ณด์ธ
๋ฐ์ ๊ฐ์ด ์ด ์์ ์ด์ฉํ์ฌ ๊ณ์ฐํ ์ต๋ ๋ฐ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ค์ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์๋นํ ์ฐจ์ด๊ฐ ์์์ ํ์ธํ ์ ์๋ค. ๋ํ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฃผ์ ๋ณ์๋ก ํ๋
๊ท ์ดํญ ๊ณ์ฐ์ ์์ด์๋ ์ด์ ๋น๋กํ์ฌ ์ค์ฐจ๊ฐ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ค.
Fig. 4.
Comparison of Measured and Predicted Crack Spacing
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ณ์ฐ์ ์ ํ์ฑ์ ๋์ผ ์ ์๋๋ก ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ด ๋ฐ์๋ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ Eq. (8)์ ๋ํด์ ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ ๊ท์ ๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ ํผ๋ณต๋๊ป
์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ ์ ์๋๋ก ํผ๋ณต๋๊ป ๊ณ์ ๋ฅผ ๋์
ํ์ฌ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์์ ํ์๋ค.
(10)
Eq. (10)์ ๊ณ์ ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ตญ๋ดโค์ธ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์ง์ ์ธ์ฅ์คํ์ ํตํด ์ธก์ ํ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ค์ธก ์๋ฃ๋ค์ ํผ๋ณต๋๊ป๋ฅผ ๋ณ์๋ก ํ์ฌ ํต๊ณ ๋ถ์์ ์ค์ํ์๋ค. ๋ถ์์ ์ฌ์ฉ๋
์คํ ์๋ฃ๋ค์ ํก๋ฐฉํฅ๊ท ์ด์ด ๋ค์ ๋ฐ์ํ์ฌ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๋ฐ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ช
ํํ ๊ตฌ๋ณ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ฃผํ ์ ์๋ ๊ธธ์ด๊ฐ 1,000mm ์ด์์ธ ์คํ์ฒด์์
์ธก์ ๋ ๊ฐ๋ค์ด๋ค.
์ ์ ์์ ๋ฐํ ๋ฐ์ ๊ฐ์ด ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ๊ณผ ํผ๋ณต๋๊ป๋ฅผ ํฌํจํ ๋ง์ ๋ณ์์ ์ํฅ์ ๋ฐ์ผ๋ฏ๋ก,์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ํ์ฌ ํผ๋ณต๋๊ป์
์ํฅ์ ๋ถ์ํ์๋ค. ๋ถ์์ ์ฌ์ฉ๋ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๋ค์ Fig. 3์ ๋ถ์์ ์ด์ฉ๋ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์คํ์๋ฃ๋ก์, ์ด๋ค์ด ์ํํ ์ง์ ์ธ์ฅ์คํ์ ํตํด 120๊ฐ์
์คํ์ฒด์์ ์ธก์ ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
์ค์ธก๋ 120๊ฐ์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ด์ฉํ์ฌ ํผ๋ณต๋๊ป ๊ณ์ ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ Eq. (10)์ ์ ํญ์ผ๋ก ์ ๋ฆฌํ ํ, ํผ๋ณต๋๊ป ๋ฅผ ๋ณ์๋ก ํ์ฌ ๊ฐ ์คํ์ฒด ๋ณ ๊ฐ๋ค์ Fig. 5์ ๋ํ๋ด์๋ค. ์ด ๊ทธ๋ฆผ์ ์ดํด๋ณด๋ฉด, ๋ถ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์คํ์ฒด๋ค์ด ์ฐ๊ตฌ์๋ณ๋ก ์ฌ๋ฃ๊ฐ๋, ์ฒ ๊ทผ๋น ๋ฐ ๋จ๋ฉด์ ์
๋ฑ์ด ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๊ด๊ณ๋ก ํผ๋ณต๋๊ป์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ณ์๊ฐ์ ๋ถ์ฐ๊ณผ ํ์คํธ์ฐจ๊ฐ ๋น๊ต์ ํฌ๊ฒ ๋ฐ์ํจ์ ์ ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋, ์ด๋ค ์คํ์ฒด์ ์ ์ฉ๋ ๋ณ์๋ค์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ
์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ถ๊ฐ๋ ๊ฐ 20~100MPa, ์ฒ ๊ทผ ํญ๋ณต๊ฐ๋ ๊ฐ 400~600MPa ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ๋น ๊ฐ 1~3%์ ๋ฒ์์ ์์ผ๋ฏ๋ก ํ์ค์ ์ธ ์ค๊ณ ์กฐ๊ฑด์ ๋๋ถ๋ถ ๋ถํฉํ๋ค๊ณ ํ ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ถ์์ ํตํด ๊ฒฐ์ ๋ ํ๊ท ๊ฐ์ธ 1.71์ ์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ํ๋
ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ํผ๋ณต๋๊ป ๊ณ์ ๋ก ์ฐ์ ํ์๋ค.
Fig. 5.
Coefficient of Cover Thickness in Average Crack Spacing
2.3 ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋์ ์ํฅ
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ์ด ๊ท ์ด๋ฉด ๋๋ ๋จ๋ถ์ชฝ์ผ๋ก ์ง์ค๋๋ฉด์ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด๊ฐ ์๋์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ด ๋ณดํต๊ฐ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋น๊ตํ์ฌ
์๋์ ์ผ๋ก ์ค์ด๋ ๋ค๊ณ ์๋ ค์ ธ ์๋ค(Kim et al., 2001). ์ด๋ฌํ ์ฌ์ค์ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๋ถ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์คํ์๋ฃ๋ค์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋๋ฅผ
๋ณ์๋ก ํ์ฌ Fig. 6์ ์ ๋ฆฌํ์๋ค. ์ด ๊ทธ๋ฆผ์ ์ดํด๋ณด๋ฉด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ด ๊ฐ์ํ๋ ๊ฒฝํฅ์ ํ์ธํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฌํ ์ฌ์ค์
(ํ๊ท )๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ ํํ ์์ธก์ ์ํด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋์ ์ํฅ๋ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํ๋ค๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ผ๊ณ ํ ์ ์๋ค. ํนํ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ค๊ณ ์ ๊ณ ๊ฐ๋์ฝํฌ๋ฆฌํธ์
์ ์ฉ์ด ํฌ๊ฒ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ฌ์ฉ์ฑ ๋ฐ ๋ด๊ตฌ์ฑ์ด ๊ฐ์กฐ๋๊ณ ์๋ ์ต๊ทผ์ ์ค๊ณ ๋ํฅ์ ์ํ๋ค๋ฉด, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์์ถ๊ฐ๋์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ ๊ท ์ดํญ ๊ฒ์ฆ์ ๋์ฑ
์ค์ํ๋ค๊ณ ํ ์ ์๋ค.
์ด ์ ์์๋ ์์์ ์ค๋ช
ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋์ ์ํฅ์ ์ถ๊ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ, Eq. (10)์ ๋ ๋ฒ์งธ ํญ์ ๋จ์ ๊ฐ๋(unit strength)
1MPa์ ๊ณ ๋ คํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ถ๊ฐ๋ ์ ๋ํด์ ์ง์ํจ์ ํํ์ ๋ฌด์ฐจ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋๊ณ์ ๋ฅผ ๋์
ํ์ฌ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์์ ํ์๋ค.
(11)
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋๊ณ์ ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ Fig. 6์ ๋ถ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์คํ์๋ฃ๋ค์ ๊ทธ๋๋ก ์ด์ฉํ์๋ค. ๋จผ์ Eq. (11)์ ๋ณํํ์ฌ ์ ๋ํด์ ์ ๋ฆฌํ ํ, ์ด๋ค ์คํ์๋ฃ์ ์ํ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ํผ๋ณต๋๊ป ๋ฐ ๊ณ์ , ๋ฅผ ๋์
ํ์ฌ ๊ณ์ฐํ์๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ , Fig. 7์ ์ ๋ฆฌํ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ด ์ด ๊ฐ๋ค๋ก๋ถํฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ถ๊ฐ๋์ ๋ฐ๋ฅธ ์ง์๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ ๊ณ์ฐํ ํ, ์ด ๊ฐ๋ค์
ํ๊ท ๊ฐ์ ์ฐ์ ํ์๋ค.
Fig. 6.
Average Crack Spacing vs Concrete Compressive Strength from Various Test Results
Fig. 7.
Coefficient of Concrete Compressive Strength in Average Crack Spacing
Fig. 7์ ๋ณด์ธ ๋ถ์๊ฒฐ๊ณผ์ ์ํ๋ฉด, ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ณ์ฐ์ ์ํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋๊ณ์ ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ง์ ๋ ํ์คํธ์ฐจ 0.218, ๋ถ์ฐ 0.047๋ฅผ ๊ฐ๋ ํ๊ท ๊ฐ โ0.12๋ก ๊ฒฐ์ ๋์๋ค. ์ด ๊ฐ์ ์ ์ ์์ ์ํํ ํผ๋ณต๋๊ผ ๊ณ์ ๋ณด๋ค ํต๊ณ์ ์ค์ฐจ๊ฐ ์๋นํ ๊ฐ์ํ์๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ , ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์ข
๋ฅ์ ์ฒ ๊ทผ ํญ๋ณต๊ฐ๋, ํผ๋ณต๋๊ป ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ๋น๋ฅผ ํฌํจํ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ถ์์ผ๋ก๋ถํฐ ์ป์ด์ง ๊ฒฐ๊ณผ์์
๊ณ ๋ คํ๋ฉด ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ณ์ฐ์ ์ํ Eq. (11)์ ์ ์ฉํ๋๋ฐ ๋ฌด๋ฆฌ๊ฐ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
(12)
3. ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์๊ด๊ด๊ณ
์ ์ ์์ ์ ๋ํ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํ๊ท ๋ณํ๋ฅ ๋ฐ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ณ์ฐ๋๋ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ, ์ฌ์ฉ์ฑ๋ฅ ๊ฒ์ฆ ๋ฐ ์ฌ์ฉํ๊ณ์ํ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ํด์๋ ์ต๋๊ท ์ดํญ์ ์ด์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ์ผ๋ฐ์ ์ด๋ฏ๋ก ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒ๋ ์ค์ํ๋ค๊ณ ํ ์
์๋ค. ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ํ ๋ณ๋์ ๊ณ์ฐ์์ ์ ์ํ์ง ์๋ ๋์ ์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค(2012)์์ ๊ท์ ํ๋ ๊ท ์ดํญ ํ๊ฐ์ง์ ๊ฐ๋
์ฒ๋ผ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์
์ด์ฉํ์ฌ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฐ์ ํ ์ ์๋๋ก ํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํ์ฌ ์ ์ ์ ๋ฐฉ๋ฒ๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ ์ฌ๋ฌ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์ํํ ์ง์ ์ธ์ฅ์คํ์์ ์ป์ด์ง ์ต๋ ๋ฐ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ
์คํ์๋ฃ๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์๊ด๊ด๊ณ ๋ถ์์ ์ค์ํ์ฌ Fig. 8์ ์ ๋ฆฌํ์๋ค. ์๊ด๊ด๊ณ ๋ถ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์คํ์๋ฃ๋ ํ ์คํ์ฒด์์ ์ต๋ ๋ฐ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ชจ๋
์ธก์ ํ Kim(2000), Lee(1998), Hong(1999), Abrishami and Mitchell(1996), Lorrain et al.(1998)
๋ฑ์ ์ด 79๊ฐ์ด๋ค.
Fig. 8์ ์ ๋ฆฌํ ์ค์ธก ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์๊ด๊ด๊ณ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ํ๋ฉด, ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ 1.5๋ฐฐ๋ก ๋ฐ์ํ๊ณ ์์์ ํ์ธํ ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ,
์ด ์๊ด๊ด๊ณ๋ ๋ถ์ฐ 0.065, ํ์คํธ์ฐจ 0.255๋ก์ ๋น๊ต์ ์ ํํ ์์ธก์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค๊ณ ํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก, ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์
๊ด๊ณ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์๊ด๊ณ์๋ฅผ 1.5๋ก ์ ์ฉํ์๋ค.
(13)
Fig. 8.
Correlation Coefficient of Maximum and Average Crack Spacing
4. ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ ์์ ๋น๊ต
์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ ํํ ์์ธก์ ์ํ์ฌ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ๊ณผ ํผ๋ณต๋๊ป ๋ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ Eq. (11)๊ณผ ์ด๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์
์์ธกํ ์ ์๋ ์๊ด๊ด๊ณ Eq. (13)์ ์ ์ํ์๋ค. ์ด ์๋ค์ ๋ํด์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ๊ท์ ํ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค(2012)(KCI 12)๊ณผ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก
๊ท์ ํ๋ ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(ํ๊ณ์ํ์ค๊ณ๋ฒ)(2016)(KHBDC)์ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์๊ณผ ๋น๊ต๋ฅผ ์ค์ํ์๋ค. ์ ์ ์ ๋ถ์์ ์ฌ์ฉ๋ ์คํ์๋ฃ๋ค์ ๋์์ผ๋ก ํ์ฌ
ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค ๋ฐ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ์ ์์์ผ๋ก ์์ธกํ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ์คํ์ ํตํด ์ธก์ ํ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋น๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ ๊ณ์ฐํ ํ, ์ด๋ค์ ํ๊ท ๊ฐ ๋ฐ ํ์คํธ์ฐจ์ ๋ถ์ฐ์
๋ถ์ํ์ฌ Figs. 9 and 10์ ๊ฐ๊ฐ ์ ๋ฆฌํ์๋ค.
Fig. 9.
Comparison of Proposed Model and Code Provision in Average Crack Spacing
Fig. 10.
Comparison of Proposed Model and Code Provision in Maximum Crack Spacing
ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ถ์ํ Fig. 9๋ฅผ ์ดํด๋ณด๋ฉด, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ท์ ์ ์คํ๊ฐ์ ์ฝ 1.4๋ฐฐ ์ ๋ ๊ณผ๋ํ๊ฐํ๊ณ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ,
๋ถ์ฐ๊ณผ ํ์คํธ์ฐจ ๋ํ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๊ณ ์์์ ์ ์ ์๋ค. ์ด์ ๋ค๋ฅด๊ฒ ์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ์ ์ํ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ Eq. (11)์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๊ตฌ์กฐ๊ธฐ์ค๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ
์๋์ ์ผ๋ก ์์ ๋ถ์ฐ๊ณผ ํ์คํธ์ฐจ์ ์ํด ์คํ๊ฐ์ ์ฝ 1.2๋ฐฐ ์ ๋ ํฌ๊ฒ ์์ธกํ์ง๋ง, ์ ํ์ฑ์ ํํ ๊ธฐ์ค์ ๊ท์ ๋ณด๋ค ๊ฐ์ ๋์๋ค๊ณ ๊ฐ์ฃผํ ์ ์๋ค.
๋ค์์ผ๋ก ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ถ์ํ Fig. 10์ ์ดํด๋ณด๋ฉด, ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(ํ๊ณ์ํ์ค๊ณ๋ฒ)์ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ท์ ์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก ์คํ๊ฐ์ ์ฝ
1.5๋ฐฐ ์ ๋ ๊ณผ๋ํ๊ฐํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ถ์ฐ๊ณผ ํ์คํธ์ฐจ ๋ํ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋๊ณ ์์์ ํ์ธํ ์ ์๋ค. ์ด์ ๋ค๋ฅด๊ฒ, ์ด ์ฐ๊ตฌ์์ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ์ ์๊ด๊ด๊ณ๋ก์
์ ์ํ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ Eq. (13)์ ์๋์ ์ผ๋ก ์์ ๋ถ์ฐ๊ณผ ํ์คํธ์ฐจ๋ก์ ์คํ๊ฐ์ ์ฝ 1.1๋ฐฐ ์ ๋๋ก ๋๋ก๊ต์ค๊ณ๊ธฐ์ค(ํ๊ณ์ํ์ค๊ณ๋ฒ) ๋ณด๋ค ๋น๊ต์ ์ ํํ๊ฒ
์์ธกํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค.
์ด์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ถ์์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์ ์์์ ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ ๊ท์ ๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ ๋ถ์ฐ๊ณผ ํ์คํธ์ฐจ๊ฐ ๊ฐ์ ๋ ์์ธก์ด ๊ฐ๋ฅํ์ง๋ง, ํ์คํธ์ฐจ์ ํ๊ท ์ ๋น๋ก ์ ์๋๋
๋ณ๋๊ณ์์๋ ๋ณํ๊ฐ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. ์ด๋ฌํ ์ด์ ๋ ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์์ ๊ท์ ํ๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ์์ ๋ณ์๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ์ ์งํ๋ฉด์, ๋ค์ํ ๋ณ์๋ฅผ ํฌํจํ๋
์คํ์๋ฃ์ ๋ถ์์ ์ํ ํผ๋ณต๋๊ป์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋์ ์ํฅ์ ๋ํ ๊ณ์๋ฅผ ์์ ๋๋ ์ถ๊ฐํ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ผ๊ณ ํ๋จ๋๋ค. ๋ํ, ์์ ์ธก ์ค๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ฅํ๋ ํํ
์ค๊ณ๊ธฐ์ค๋ณด๋ค ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ณผ์ํ๊ฐํ๊ฒ ๋์ง๋ง, ์ฌ์ฉํ๊ณ์ํ ๊ฒ์ฆ ์ค ๊ท ์ดํญ ๊ณ์ฐ์ ์ ํ์ฑ๊ณผ ์ค๊ณ ๋จ๋ฉด์ ์ต์ ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฒฝ์ ์ฑ ๋ฑ์ ๊ฐ์ ํ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก
ํ๋จ๋๋ค.
5. ๊ฒฐ ๋ก
์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ถ์ฌ์ ๊ท ์ดํญ ๊ณ์ฐ์ ์ค์ํ ์ญํ ์ ํ๋ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๋ํด์ ๋ถ์ฐฉํน์ฑ์ ์ํ ๊ธฐ๋ณธ์์ ์ ๋ํ๊ณ , ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์ํํ ์ง์ ์ธ์ฅ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก๋ถํฐ
ํผ๋ณต๋๊ป ๋ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ฐ๋์ ์ํฅ์ ๋ถ์ํ์ฌ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๊ฒฐ๋ก ์ ์ป์๋ค.
(1)์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํ๊ท ๋ถ์ฐฉ์๋ ฅ๊ณผ ํํ์กฐ๊ฑด์ ์ด์ฉํ์ฌ ์ ๋ํ ๋ถ์ฐฉ์ ๋ฌ๊ธธ์ด์ 1.5๋ฐฐ๋ฅผ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ ์ํ๊ณ , ํํ ์ค๊ณ๊ธฐ์ค์ ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ท์ ๊ณผ
๋์ผํ๊ฒ ํผ๋ณต๋๊ป์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ ์ ์๋๋ก ๊ธฐ๋ณธ์์ ๊ตฌ์ฑํ์๋ค.
(2)์ฌ๋ฌ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ์ํํ ์ง์ ์ธ์ฅ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ํ๋ฉด ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ํผ๋ณต๋๊ป๊ฐ ๋๊บผ์์ง์๋ก ์ฆ๊ฐํ๊ณ , ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋๊ฐ ์ปค์ง์๋ก ๊ฐ์ํ์์ผ๋ฉฐ, ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ
์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ์ผ์ ํ ์๊ด๊ด๊ณ๊ฐ ์์์ ํ์ธํ์๋ค.
(3)์คํ๊ฒฐ๊ณผ์ ํต๊ณ๋ถ์์ ํตํ์ฌ ํผ๋ณต๋๊ป์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋์ ์ํฅ์ ๊ณ ๋ คํ ์ ์๋ ๊ณ์๋ฅผ ๋์
ํ์ฌ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ ๊ณ์ฐ์์ ์ ์ํ์๊ณ , ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์
์๊ด๊ด๊ณ ๋ถ์์ ํตํ์ฌ ํ๊ท ๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ต๋๊ท ์ด๊ฐ๊ฒฉ์ ๊ณ์ฐํ ์ ์๋ ์๊ด๊ณ์๋ฅผ ํจ๊ป ์ ์ํ์๋ค.