PSC, PRC 부분 프리스트레스, RC, PC 구조 비교

 

PSC, PC, RC 구조개념 정리

PRC, RC, PC 부재의 구조개념에 대해 설명드립니다. 이 세 가지 종류의 구조부재는 같은 콘크리트 재료를 사용하지만, 철근 및 강재 사용, 시공방식에 따라 구조 개념이 달라집니다. 각 부재의 하중저항 방식, 특징, 장단점을 정리하였으니 참고하시기 바랍니다.

 

 

1. PRC 구조

PRC는 Prestressed Reinforced Concrete 입니다. 영어 약자에 철근이 들어가 있는게 보입니다. 다른 말로, 파셜 프리스트레스 부재라고도 합니다. 이는 콘크리트 내에 강선 뿐 아니라, 철근도 함께 사용하는 부재로 강재와 철근이 인장저항에 모두 기여하는 저항방식을 갖고 있습니다.
파셜 프리스트레스 부재로 사용한계상태에서 일부 균열 발생을 허용해줍니다. 이는 시공성, 경제성을 함께 고려한 이유인데요. 특징에 대해 아래에서 알아보겠습니다.

1) PRC 특징

풀프리스트레스가 아닌, 부분프리스트레스 콘크리트를 사용함으로써 철근도 인장응력에 저항하게 하는 부재이다. PC 강선의 부담을 줄이고 철근과 함께 저항하는 방식으로 장단점에 대해 정리하였다.

① 장점

부재 제작 및 시공시, 초기단계에서 과도한 프리스트레스로 인한 부재 솟음 현상을 줄일 수 있다
철근의 저항이 더해져, 프리스트레스 강재 절감이 가능하다. 즉, 긴장비, 정착비, 강재 재료 등 절감 가능
구조물의 연성 증가를 기대할 수 있다

② 단점

완전프리스트레스가 아니므로, 초기단계에서 균열이 발생할 수 있다
예상된 설계하중보다 초과하중 발생시, 추가 균열 및 처짐이 발생할 수 있다

2) PRC, 부분 프리스트레스 적용방법

부분 프리스트레스가 적용되므로, 긴장력의 조절이 필요하다.
① 긴장재 사용량 조절 : 강재 감소, 정착 감소
② 긴장재의 강도 조절 : 긴장력을 줄이므로 무조건 높은 강도의 강재가 필요하지 않다
③ 철근 보강으로 인해, 콘크리트 균열 제어 수행
 

 

2. PC 구조

PC 는 Prestressed Concrete 입니다. 일반적으로 말하는 프리스트레스 콘크리트이죠. 완전프리스트레스이지만, 완전이라고 부르지 않고 프리스트레스라고 합니다. 특징에 대해 알아봅니다.

1) PC 장점

사용한계상태에서 균열 허용하지 않는다
부재 단면 크기가 작아, 자중 부담이 적다

2) PC 단점

단면 강성이 비교적 작아 진동 및 변형에 취약하다
경제적 부담이 상대적으로 크다
 

3. RC 구조

RC 는 Reinforced Concrete 입니다. 일반적으로 가장 많이 사용하는 철근 콘크리트 부재입니다. 사용하중 상태에서도 균열을 허용하며 부재 복원성이 낮은 특징이 있습니다. 장단점은 아래와 같습니다.

1) RC 구조 장점

부재 단면이 커서 강성이 좋다
진동 발생시, 감쇠가 좋고 진동의 영향이 가장 적다
부재 재료 및 시공에 경제적이다

2) RC 구조 단점

사용하중 상태에서 균열이 발생할 수 있다
상대적으로 부재 사이즈가 크고 자중이 크다
처짐 및 균열 발생시, 복원성이 낮다
 
해당 개념 문제는 토목구조기술사 113회 3교시 1번 문제였습니다. 아래 그림으로 정리가 되어있으니 참고하시기 바랍니다.

토목구조기술사 기출문제 풀이

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
기술사는 다양한 문제를 보는 게 중요합니다. 아래 링크로 관련 기출문제를 드립니다.

 

프리스트레스 휨설계시, 기본개념에 대한 설명을 아래 링크로 참고바랍니다.
프리스트레스 기본개념(응력개념, 강도개념, 하중평형개념)
프리스트레스 PSC 콘크리트, 강재 재료 요구조건
PSC 프리스트레스트 콘크리트 정착구역 균열 원인 대책
포스트텐션 공법, 프리스트레스, 국소구역, 일반구역