4. 2011. 00. 작성자 Ⅰ 공법소개
1. 공법개
요
개요
복합사인장균열방지재를 설치함으로써 응력을 유도분산 ( 힘의 Vector 원리 ) 시켜 벽체 개구부
주변의 여러 형태의 사인장 균열을 미연에 방지
재질
Steel 사용으로 열팽창계수가 콘크리트와 유사하여 일체성 , 내구성 확보
원리
힘의 벡터 (Vector) 원리에 의한 응력을 분산 유도시켜 여러 형태의 사인장 균열 발생 방지
자
재
설치도
5. 2011. 00. 작성자 Ⅰ 공법소개
2. 사인장균열
정의
기본적으로 전단력은 크고 모멘트가 작은 부분에 사인장 균열이 발생되며 , 전단력과 모멘트가
보통인 부분에는 휨전단 균열이 그리고 모멘트는 크고 전단력이 작은 부분에 휨균열이 발생
해설
휨과 전단은 동시에 발생되므로 ( e ) 와 같은 힘의 합력을 유도할 수 있으며 , 균열은 응력방향에
직각의 축으로 발생되는데 이를 사인장 균열(Diagonal Tension crack) 이라 한다.
구조적
도해
(a) (b) (c)
(d) (e)
7. 건설사업관리부
문
2011. 00. 작성자
Ⅱ 구조안전성능평가
1. 실험의 조건
2. 유한요소해석
3. 해석결과
8. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가
1. 실험의 조건
조건
콘크리트압축강도 (fck) 는 24MPa, 철근항복강도 (fy) 는 400Mpa, 보강재의 항복강도 (Fy) 는
400MPa 이며 , 벽체의 철근간격은 수직 , 수평근 모두 200mm 로 하였고 , 철근은 수직근과 수
평근 모두 HD10 을 사용하였다 . 시험체의 크기는 두께 200mm, 가로 , 세로는 3,000mm로써
동일하고, 보강재의 위치는 시험체 도면과 같으며, 두께로는 벽체의 정 가운데 위치
종류
시험체의
도면
철재사인장보강재
W-N(시험체 명 ) -> 무보강(보강재) / W-S(시험체 명 ) -> 사인장 보강재(보강재)
9. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가
2. 유한요소해석
부분
해석모델 범위
해석방법
시험체에 하중을 주기위해 가력지점과 지지지점에 지그를 모델링 하였으며 , 지그의 강도는 철근
의 100배로 하여 지그가 해석결과에 영향을 미치지 않도록 하였다 . 하중은 변위로 가력 하였으
며, 1 Step 당 1.14mm씩 , 총 20 Step 을 가력 하였다 . 해석결과 반력과 , 변위는 모델의 측정
지점에서 측정하였다.
전체
해석모델
유한요소해석은 상용프로그램인 ATENA 3D 를 사용하여 수행하였으며 , Mesh 의 모양에 따른 해
석의 오차를 줄이기 위해 , 두 시험체의 해석 모델은 보강재의 재료를 제외한 나머지 부분은 모두
같도록 모델링 하였다.
11. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가
3. 해석결과
설
명
복합사인장균열방지재의 유 , 무에 따른 시험체의 해석결과 , 복합사인장균열방지재를 사용한
경우
최대하중에서 7.6% 의 강도증진 효과와 균열이 62% 억제 되었다.
이는 복합사인장균열방지재가 있는 경우 응력이 복합사인장균열방지재에 전달되어 응력분산을
유도함으로써 하중에 대한 저항성향상과 균열방지에 효과적인 것으로 나타났다 .
따라서 복합사인장균열방지재를 설치함으로써 개구부에 여러형태의 사인장균열을 효과적으로
방지 할 수 있는 것으로 판단된다.
13. 건설사업관리부
문
2011. 00. 작성자
Ⅲ 시공방법
1. 기존 사인장보강근 설치에 관한 실효성 평가
2. 시공방법
3. 기대효과
14. 2011. 00. 작성자 Ⅲ 시공방법
1. 기존 사인장보강근 설치에 관한 실효성 평가
기존
사인장보강근
균열발생시점의 하중이 수평변위제한값에 해당하는 하중을 크게 상회하므로 기존사인장보강근
을 배근하지 않아도 균열에 영향을 받지 않음을 알 수 있다 .
따라서 기존 사인장보강근의 설치 유무는 여러형태의 복합사인장균열에 영향력이 미미한 것으로
판단된다.
※ 횡하중을 받는 벽체의 내력에 대한 기존사인장보강효과에 대해 실험한 결과를 분석해보았다 .
(출처: 서울대학교 응력분산 곡면판의 사인장균열방지 성능평가 2012.10)
설치
평가표
