PSC의 분류
설계 및 시공방법에 따라 여러가지로 분류할 수 있다.
1. 내적 프리스트레싱 vs. 외적 프리스트레싱 2. 선형 프리스트레싱 vs. 원형 프리스트레싱 3. 프리텐셔닝 vs. 포스트텐셔닝
4. 단부정착장치 있는 긴장재 vs. 없는 긴장재 5. 부착시킨 긴장재 vs. 부착시키지 않은 긴장재 6. 프리캐스트 vs. 현장치기 및 합성구조
7. 풀 프리스트레싱 vs. 파셜 프리스트레싱
PSC의 분류
Ex.) External Prestressing (기존 구조물의 보강에 주로 사용)
1. 내적 프리스트레싱 vs. 외적 프리스트레싱
PSC의 분류
2. 선형 프리스트레싱 vs. 원형 프리스트레싱
Ex.) 원형 프리스트레싱 (원형탱크, 사일로, 관 등에 사용)
PSC의 분류
3-1 Pre-tensioning
3-1.1 거푸집(& Abutment) 설치 및 조립
PSC의 분류
3-1 Pre-tensioning
3-1.2 철근조립
PSC의 분류
3-1 Pre-tensioning
3-1.3 Pre-tensioning
PSC의 분류
3-1 Pre-tensioning
3-1.4 콘크리트 타설(Placing) 및 양생(Curing)
PSC의 분류
3-2 Post-tensioning
PSC의 분류
5. 긴장재부착
• Pre-tensioning: 부착필수
• Post-tensioning: 선택사항 - 부 착 시: 그라우팅 실시
- 미부착시: 부식방지용 도금, 그리스 등 방청처리
PSC의 분류
6. 프리캐스트 vs. 현장치기 및 합성구조
• Precast: 대량생산가능, 품질관리용이, 경제적
• 현장치기: 운반 및 가설
비 절약, 크고 무거운 부
재에 적당
PSC의 분류
7. 풀 프리스트레싱 vs. 파셜 프리스트레싱
• 풀 프리스트레싱 (Full Prestressing)
- 사용하중 작용하에서 인장응력이 일어나지 않도록 설계
• 파셜 프리스트레싱 (Partial Prestressing)
- 사용하중하에서 부재에 얼마간의 인장응력이 일어나도록 설 계
인장부에 추가적인 보강철근 사용
하중단계에 따른 응력상태
1. 초기단계: PSC 부재를 제조하는 과정하에서의 응력단계
1-1 프리스트레싱전:
a) 콘크리트부재 받침부의 국부적 침하가 일어나지 않도록 주의 b) 양생에 주의 (건조수축, 온도변화 등)
1-2 프리스트레싱중:
a) PS 강재의 긴장작업은 PS 강재의 품질시험과 같다.
b) 비대칭으로 프리스트레싱 작업시 주의
c) 콘크리트가 충분한 소요의 강도를 얻었는지 주의
1-3 프리스트레싱 직후:
a) 하중재하전의 프리스트레스로 인한 솟음(camber) 고려
b) 부재는 항상 견고한 받침대에 놓여 있을것
하중단계에 따른 응력상태
2. 중간단계: PSC 부재의 운반, 가설 과정하에서의 응력단계
• 운반시 부재 설계시의 받 침부 고려
• 보의 경우 부재의 중앙에 서 들어올리지 말것
• 부재 가설시 가설단계에
서의 사하중의 부분재하
에 따른 응력발생검토
하중단계에 따른 응력상태
3. 최종단계: 구조물 설치후 설계하중(사용하중) 작용시의 응력상 태
• 부재에 작용하는 여러 활하중을 고려
• 콘크리트의 건조수축, 크리이프, PS강재의 Relaxation 등에 의한 프리스트 레스의 감소(손실)을 고려한 유효 프리스트레스 (Effective Prestress) 산정
* 최종단계에서의 안전도 검토 1. 사용하중
2. 균열하중 – PSC부재는 균열발생시 부착응력과 전단응력이 급격히 변화, 또한 PS강재의 부식 가능성 증대
3. 극한하중 – PSC부재는 허용응력(Working Stress) 설계로는 초과하중에 대 하여 항상 충분한 여유를 가지지는 못한다. 극한강도의 검토 필요
4. 반복하중 작용시 피로에 의한 파괴, 지속하중에 의한 크리이프 등을 고려 해야함
설계 및 해석에서 자세히 다룸
PSC의 특징
1. PSC vs. RC
1) PSC는 고강도의 강재와 콘크리트를 사용 효율적인 단면설계 가능 2) PSC는 콘크리트 전단면을 유효하게 이용 (RC: 인장측 콘크리트 무시) 3) PSC는 사용하중하에서는 균열발생 없음 발생한 경우에도 하중제거시
균열이 아물게 됨 탄성거동 및 복원성이 큼
4) 긴장재의 곡선 배치시 프리스트레스에 의한 부 전단력 발생으로 하중에 의 한 전단력이 감소됨 단면설계에 유리
5) RC보의 경우 하중증가시 T 와 C가 커지고 z는 변하지 않지만 PSC보의 경 우 z가 커지고 T는 조금밖에 늘지 않음
6) 그러나 PSC의 강재비가 RC 철근비보다 작기 때문에 균열발생시 급격한 변화발생
PSC의 특징
1. PSC의 특징
1) 균열 미발생 내구성, 수밀성, 충격하중 및 반복하중에 대한 저항성 높음 2) 단면 복부폭을 줄일수 있어 가벼운 구조물을 만들수 있음
3) 부재의 처짐이 적음
4) 안정성이 높음 (프리스트레싱 작업시 품질평가), 고강도 강재의 낮은 내화 성파괴의 전조가 뚜렷함
5) 부재의 연결시공 (프리캐스트 세그먼트공법 등)에 유리 6) 그러나 PSC의 낮은 강성(stiffness) 변형과 진동이 큼 7) 설계, 제조, 운반, 가설에 세심한 주의요
8) 재료의 양은 절약되나 단가가 비쌈 (정착장치, 쉬스 등 부속재료 등의 추가)
