PSC 프리스트레스트 콘크리트 정착구역 균열 원인 대책

 

PSC 보(프리스트레스트 콘크리트 보) 에 발생하는 균열에 대해 알아보겠습니다. 프리스트레스트 보는 단부에 균열이 발생할 수 있습니다. 해당 구역을 PSC 보의 정착구역이라고 하고 PSC 보의 정착구역에 원인 및 위치에 따라 다른 종류의 균열이 발생하게 됩니다. 균열 종류는 할렬균열, 파열균열, 분할균열로 구분 짓습니다. 정착구역의 균열종류에 따라 대처방안까지 알아보겠습니다.

 

 

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토목구조기술사 116회 2교시 3번으로 나왔던 문제입니다. 아래 문제를 같이 보시죠.

문제는 PS 강연선에 의해 포스트텐션 도입시, 발생하는 균열에 대해 원인별로 구분하고 해당 균열에 대한 대책을 설명하라고 합니다.

 

목차

• PSC 균열 원인과 대책 - 문제 해석
• PSC 구조물 정착구역 균열 종류, 원인, 대책 - 문제 풀이
  • 1. 할렬균열
  • 2. 파열균열
  • 3. 분할균열
  • 4. PSC 균열대책

PSC 균열 원인과 대책 - 문제 해석

1. 포스트텐션에 정착구역에서 발생하는 균열에 대해 알아야 한다

2. 아래 그림에 있는 A, B, C, D, E 의 균열 중 동일한 균열에 대한 분류를 해야 한다

3. 분류된 원인들에 대한 대책을 내놓아야 한다

 

PSC 구조물 정착구역 균열 종류, 원인, 대책 - 문제 풀이

포스트텐션의 정착구역에 발생하는 균열의 종류는 할렬균열, 파열균열, 분할균열로 3가지가 있다. 정착구역에서 발생하는 균열의 위치, 균열 발생의 원인을 알아보자.

1. 할렬균열

아래 그림에서의 A, E와 같이 콘크리트 표면에 가까이 위치하여 발생하는 균열은 할렬균열이라고 한다. 할렬균열은 부재 높이만큼 들어간 구역에서부터 단면적에 고르게 발생하고, 그 전구간에는 응력전달지연이 발생하게 된다. 이로 그 사이 구간에 할렬균열이 발생할 수 있고, 주로 콘크리트 표면적이 발생한다. 참고로 할렬균열은 영어로 splitting crack 라고 한다.

 

2. 파열균열

아래 그림에서 B, D 와 같이 강연선 주위에 발생하는 균열로 파열균열이라고 한다. 프리스트레스력 도입 시 강연선 인근의 면을 따라 발생하는 균열로, 프리스트레스 발생력의 집중된 응력이 콘크리트 인장강도보다 강한 경우에 주로 발생한다. 파열균열은 영어로 bursting crack 이라고 한다.

 

3. 분할균열

마지막 남은 C 균열은 분할균열이다. 그림처럼 인근에 정착된 강연선의 프리스트레스력 차이로 인해 발생하는 균열이다. 특히 이 균열은 프리스트레스력을 계획과 같이 순차적으로 도입하지 않는 경우 콘크리트에 발생할 수 있다. 시공단계에서 주의가 필요하다. 분할균열은 영어로 smeared crack 이다.

 

4. PSC 균열대책

① 할렬, 파열균열에 저항하기 위해서 보강철근 배치가 필요하다. 보강철근은 폐쇄스트럽으로 선정하고 종방향 철근을 감싸는 폐쇄스트럽을 배근한다. 이 폐쇄스트럽을 정착시키기 위해 종방향 철근은 모서리 종방향 철근으로 배근한다.

 

② 분할균열을 방지하기 위해서는 프리스트레스력 도입 시, 단계적 및 순차적으로 긴장을 도입해야 한다. 또한 배근된 보강철근도 균열을 방지하는데 도움이 된다.

 

아래 토목구조기술사 116회 2교시 3번 기출문제 풀이를 상세히 그림과 같이 설명해 놓았습니다. 풀이과정을 같이 봐주시기 바랍니다.

토목구조 기출문제 풀이

 

PSC 보, 프리스트레스 보에 발생하는 균열에 대해 상세히 알아봤습니다. 균열의 원인과 대책을 잘 익히시기 바랍니다. 이 문제는 단답형인 1교시에 출제될 수 있으며, 면접에서도 물어볼 수 있는 문제이니 꼭 챙겨가시기 바랍니다. 감사합니다

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기술사는 많은 문제를 보는 게 무조건 유리합니다. 아래 링크로 강연선의 전달길이, 정착길이 개념에 대해 서술하였으니 챙겨가시기 바랍니다

(링크) [구조개념] 프리텐션 전달길이, 정착길이 개념