강연선을 사용하는 PC보 설계시트 - 1

 

 

안녕하세요 내맘대로건축구조입니다.

 

물류창고와 대공간, 장스팬 건축구조물 중 PC구조를 사용하는 경우가 많습니다.

 

PC구조는 강연선의 사용 유무에 따라서 설계법 및 해석법에 많은 차이가 생기는데요!!!

 

이번에 제가 소개할것은 "강연선을 사용하는 PC 보 부재" 입니다.

(ITB 설계용 시트 소개라고 생각하시면 됩니다.!)

 

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1. Material Properties
   
   • 먼저 PC와 RC의 재료강도 및 철근의 강도를 입력합니다.
   • 각 콘크리트의 강도별 탄성계수를 계산할 수 있도록 미리 계산해둡니다.
   • 사용하는 강연선에 대한 정보를 입력합니다.
2. Cross-Section
   • 주어진 단면 그림에 맞추어 단면 사이즈를 입력합니다.
   • 단면의 Type는 크게 "T-Shape" 와 "Half T-Shape"로 나뉘며, 두가지 타입에 따라 bt의 값과 뒷쪽에 비틀림에 대한 안전성을 산정 할 때의 값들이 변화하게 됩니다.
   • "단차턱 폭"은 PC부재의 경우 단차이가 발생할 때 단차턱을 두어 해결하는데, 해당 턱이 생김으로 인한 추후 상부근 배근 간격 계산에 영향을 고려할 수 있도록 하였습니다.
   • 대부분의 PC보 설계 시트의 경우 Both End / Center 두가지 위치로만 구성되어 있으나, 한 시트에 한단 핀인경우를 같이 고려할 수 있도록 I-END / Center / J-END 로 구분하였습니다. (각 위치에 배근 정보를 입력하면 됩니다.)
   • 강연선의 경우 총 3열을 고려할 수 있도록하였습니다.
   • KDS 기준에서는 강연의 강도 기준을 제한하고 있으며, 해당 제한사항을 한번에 고려할 수 있도록 Code Check를 만들었습니다.
3. Section Properties
   • PC구조의 경우 PC와 RC의 합성단면으로 이루어집니다. 따라서 단면성능 해석을 위해서는 합성단면에 대한 이해가 필요합니다.
   • PC Only : 시공시에는 PC만 있는 경우로 Stress Check 및 시공시 내력검토에 사용됩니다.
   • Composite : 합성된 단면의 성능으로 사용시 내력검토에 사용됩니다.

 

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1. Loads
   • 먼저 해당 부재의 하중고려 조건을 입력해줘야 합니다.
   • 파란색으로 표시된 부분은 해석값을 입력하여 설계에 반영할 수 있도록 한 부분입니다. (전형적이지 못한 부재의 경우 각 단계별 해석값을 입력하여 설계에 반영하기 위한 목적.)
   • Boundary Condition : 지점조건은 "양단연속"과 "1단연속"으로 구분됩니다. 각 지점조건에 따라 부재의 검토 및 처짐 검토시 다른 방법으로 고려할 수 있도록 했습니다.
   • I-EDN / Center / J-END 각각의 모멘트와 전단력을 산정하려고 하다 보니까,,,, 하나의 시트 폭에 들어오지 않아 부득이하게 위아래로 나누었습니다....
2. Stress Check
   • PC 부재의 경우 응력에 대하여 검토를 요하고 있습니다.
   • PCI 책과 KDS 를 바탕으로, 탈형시 / 타설시 / 사용시의 총 3가지 경우에 대하여 검토하고 있습니다.
   • 인장과 압축 / PC와 RC 에 대하여 각각의 위치에 응력을 산정하고, 기준에 명시된 허용응력과의 검토를 수행할 수 있습니다.
   • 탈형시 PC상부측 인장에 의한 응력의 초과는 이 다음장에 철근 보강량을 산정하여 소요 배근량을 확인할 수 있습니다.
   • 여기서 중요한것은 "중앙부의 균열등급" 입니다. 주어진 설계조건과 하중조건에 따라 균열등급을 구분하고 해당 균열등급에 따라 부재의 균열단면을 산정하고.... 처짐까지 구해야합니다.

 

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PC부재 설계에 대한 이론적인 설명은 하지 않았습니다...

(왜냐면 더 많고, 더 정확하고, 더 정리가 잘된 자료는 얼마든지 있기 때문입니다.)

 

처음 PC를 접하신 분들은 "어떤 정보를 가지고 어떤것들을 검토해야하나!"의 관점으로 접근하시면 PC 설계를 이해하는데 조금이나마 도움이 될 것 같습니다.

 

다음에 2편으로 돌아오겠습니다..

 

 

 

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