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벽체개구부사인장균열방지재(홍성욱)141024[최종]

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벽체개구부사인장균열방지재(홍성욱)141024[최종]

  1. 1. 2011. 00. 작성자 벽체 개구부 사인장 균열 방지보강재
  2. 2. 건설사업관리부 문 2011. 00. 작성자 • Contents Ⅰ 공법소개 Ⅱ 구조안전성 성능평가 Ⅲ 시공방법 Ⅳ 공사비 절감
  3. 3. 건설사업관리부 문 2011. 00. 작성자 Ⅰ 공법소개 1. 공법개요 2. 사인장균열
  4. 4. 2011. 00. 작성자 Ⅰ 공법소개 1. 공법개 요 개 요 복합사인장균열방지보강재를 설치함으로써 응력을 유도분산 ( 힘의 Vector 원리 ) 시켜 벽체 개 구부 주변의 여러 형태의 사인장 균열을 미연에 방지 재 질 Steel 사용으로 열팽창계수가 콘크리트와 유사하여 일체성 , 내구성 확보 원 리 힘의 벡터 (Vector) 원리에 의한 응력을 분산 유도시켜 여러 형태의 사인장 균열 발생 방지 자 재 설 치 도
  5. 5. 2011. 00. 작성자 Ⅰ 공법소개 2. 사인장균열 정 의 기본적으로 전단력은 크고 모멘트가 작은 부분에 사인장 균열이 발생되며 , 전단력과 모멘트가 보통인 부분에는 휨전단 균열이 그리고 모멘트는 크고 전단력이 작은 부분에 휨균열이 발생 해 설 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 . 구 조 적 도 해 (a) (b) (c) (d) (e)
  6. 6. 2011. 00. 작성자 Ⅰ 공법소개 2. 사인장균열 사 인 장 균 열 도 사 인 장 균 열 사 례
  7. 7. 건설사업관리부 문 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가 1. 실험의 조건 2. 유한요소해석 3. 해석결과
  8. 8. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가 1. 실험의 조건 조 건 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 3,000mm 로써 동일하고 , 보강재의 위치는 시험체 도면과 같으며 , 두께로는 벽체의 정 가운데 위치 시 험 체 의 도 면 철 재 사 인 장 보 강 재 종 류 W-N( 시험체 명 ) -> 무보강 ( 보강재 ) / W-S( 시험체 명 ) -> 사인장 보강재 ( 보강재 )
  9. 9. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가 2. 유한요소해석 해 석 방 법 시험체에 하중을 주기위해 가력지점과 지지지점에 지그를 모델링 하였으며 , 지그의 강도는 철근 의 100 배로 하여 지그가 해석결과에 영향을 미치지 않도록 하였다 . 하중은 변위로 가력 하였으 며 , 1 Step 당 1.14mm 씩 , 총 20 Step 을 가력 하였다 . 해석결과 반력과 , 변위는 모델의 측정 지점에서 측정하였다 . 전 체 해 석 모 델 부 분 해 석 모 델 범 위 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 .
  10. 10. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가 3. 해석결과 하 중 변 위 그 래 프
  11. 11. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가 3. 해석결과 설 명 복합사인장균열방지보강재의 유 , 무에 따른 시험체의 해석결과 , 복합사인장균열방지보강재를 사용한 경우 최대하중에서 7.6% 의 강도증진 효과와 균열이 62% 억제 되었다 . 이는 복합사인장균열방지보강재가 있는 경우 응력이 복합사인장균열방지보강재에 전달되어 응 력분산을 유도함으로써 하중에 대한 저항성향상과 균열방지에 효과적인 것으로 나타났다 . 따라서 복합사인장균열방지보강재를 설치함으로써 개구부에 여러형태의 사인장균열을 효과적으 로 방지 할 수 있는 것으로 판단된다 .
  12. 12. 2011. 00. 작성자 Ⅱ 구조안전성능평가 3. 해석결과 응 력 분 열 분 포 도
  13. 13. 건설사업관리부 문 2011. 00. 작성자 Ⅲ 시공방법 1. 기존 사인장보강근 설치에 관한 실효성 평가 2. 시공방법 3. 기대효과
  14. 14. 2011. 00. 작성자 Ⅲ 시공방법 1. 기존 사인장보강근 설치에 관한 실효성 평가 기 존 사 인 장 보 강 근 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) 설 치 평 가 표
  15. 15. 2011. 00. 작성자 Ⅲ 시공방법 2. 시공방법 시 공 도
  16. 16. 2011. 00. 작성자 Ⅲ 시공방법 3. 기대효과 효 과 사인장보강철근의 대체사용 유지관리비용 절감 효과 경제성 확보
  17. 17. 건설사업관리부 문 2011. 00. 작성자 Ⅳ 공사비절감 1. 복합사인장균열방지보강재 사용에 의한 공사비 절감 액
  18. 18. 2011. 00. 작성자 Ⅳ 공사비절감 1. 복합사인장균열방지보강재 사용에 의한 공사비 절감액 개구부 1 개당 절감액 : 23,136 원 ( 산출근거 : 1,284 원 +4,500 원 =5,784 원 / 개소당 *4 개 =23,136 원 ) • 사인장철근 → 복합사인장균열방지보강재 : 4,434 원 -3,150 원 =1,284 원 • 균열하자보수비 :4,500 원 / 개소당 (0.3m) 근거 1. 사인장균열방지보강철근 설치 (2-D16, L:1.2m) 소계 : 2,937 원 +1,497 원 =4,434 원 ① 소요철근자재비 : 1,224 원 *1.2*2 개 =2,937 원 - 단위중량 :1.56(D16) - 단 가 :785 원 /kg - 철근자재비 : 1.56*785 원 =1,224 원 /m ② 철근 운반가공조립비 : 2,539 원 - 소요 철근량 ( 정미수량 ) 1.56*1.2*2=3.744kg - 가공조립비 : 400,000/TON 3.744kg*400 원 =1,497 원 근거 2. 복합사인장균열방지보강재 설치비용 소계 : 3,000 원 +150 원 =3,150 원 ① 복합사인장균열방지보강재 자재비 : 3,000 원 ( 실제공급단가 ) ② 설치비 : 150 원 ( 원가계산서 ) 근거 3. 균열하자보수비 소계 : 4,500 원 / 개소당 ① 외벽 균열보수 : 15,000 원 /m*0.3m=4,500
  19. 19. 건설사업관리부 문 감사합니다 !

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