선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 동바리 재설치 조건에 따른 처짐제어 효과 ”에서는 슬래브 설계조건 및 시공조건을 고정시키고 동바리 재설치 시공조건만을 변수로 설정하여 처짐제어에 대한 효과를 살펴보았다. 이 장에서는 슬래브 설계조건 및 시공조건을 변수에 포함하여 동바리 재설치의 처짐 제어 효과에 대해 분석해 보고자 한다. 추가되는 변수는 콘크리트 압축강도, 층당 시공주기, 동바리 지지 층수이다.
가설 설정
- 위에서 제시한 슬래브 처짐 산정법을 적용하여 장단기 처짐값의 변화를 분석하기 위해서, 슬래브 설계 조건을 순경간 8 × 8 m 내부경간 플랫 플레이트를 적용 대상으로 하였다. 또한 장기적인 처짐값 산정을 위해, 마감하중 및 활하중 작용 시점을 가정하여 적용하였으며, 계산의 단순화를 위해 슬래브 자중에 비례하는 것으로 가정하였다. 최하층 동바리 제거 80일 시점에서 마감하중(0.
- 시공단계에서의 처짐 증가값에 지속하중에 의해 생긴 순간 처짐의 크리프와 건조수축에 의한 장기 처짐 효과를 곱한 값을 누적하여 장기 처짐을 산정한다. 시공단계별로 탄성처짐 증가값과 모멘트값을 정하는 단계부터 장기 처짐을 산정하는 과정을 반복하며, 이때 시공하중이 감소하는 경우를 처짐의 탄성이 회복되는 것으로 가정한다.
- 각 경우에 대하여 슬래브에 작용되는 시공하중을 단순해석 방법을 의해 콘크리트의 재령에 따라 강성을 고려하여 시공하중을 산정하였다. 여기서, 슬래브 한 개층 자중을 DL로 표현하였으며, 시공 활하중의 크기는 DL의 배수인 0.5DL로 가정하였다.
제안 방법
- 6일 시공주기 및 4개 층 동바리지지, 슬래브 두께 240 mm, 시공활하중 0.5 DL과 Table 1에서 제시된 콘크리트 강도 및 철근비를 기본 조건으로 가정하였으며, 동바리 재설치 적용 위치 및 시점을 변화하며 슬래브 시공 중 처짐 변화 및 장기처짐값을 분석하였다.
- , 2013). 각 경우에 대하여 슬래브에 작용되는 시공하중을 단순해석 방법을 의해 콘크리트의 재령에 따라 강성을 고려하여 시공하중을 산정하였다. 여기서, 슬래브 한 개층 자중을 DL로 표현하였으며, 시공 활하중의 크기는 DL의 배수인 0.
- Table 2는 동바리 재설치를 적용하는 위치 및 시점에 따라서 변수 연구를 통해 산정된 시공 중 최대 처짐값과 장기 처짐값을 요약하여 나타내고 있으며, 동바리 재설치를 적용하지 않은 Original 모델과 비교하고 있다. 각각의 재설치 작업에 대한 모델과 Original 모델의 처짐값 비교를 통하여 처짐 제어의 효율성을 백분율로 나타내어 분석하였다.
- 동바리 재설치 시공조건에 대하여 위치 측면에서 상부 첫 번째층, 두 번째층, 세 번째층 3가지 변수로, 적용 시점을 최하부층 동바리 제거 1일후, 2일후, 3일후로 변화시키며, 처짐 변화를 분석하였다. 이전 연구(Kang et al.
- 동바리 재설치 시공조건에 따른 9가지 모델과 동바리 재설치를 적용하지 않은 기본모델(Original 모델)의 총 10가지 해석모델들에 대해서, 각각의 시공단계를 고려하여 “2.2 동바리 재설치 처짐산정 과정”에서 제시된 산정과정에 따라 플랫 플레이트 중앙부 장단기 처짐을 산정하였다.
- 동바리 재설치 작업에 대한 시공하중 분배 효과를 분석하기 위해 동바리 재설치 적용 위치 및 시점을 고려하였다. 슬래브 시공조건을 동바리 지지층 수 4개 층, 시공주기 6일로 설정하였고, 동바리 재설치 시공조건을 적용 위치측면으로는 상부 첫 번째층, 두 번째층, 세 번째층 3가지 변수로, 적용 시점 또한 최하부층 동바리 제거 1일후, 2일후, 3일후에 대하여 각각 총 9가지 모델을 설정하였다(Kang et al.
- 동바리 재설치 작업의 최적조건을 분석하기 위하여, 슬래브 콘크리트 강도, 동바리 지지 층 수, 층당 시공주기의 조건과 동바리 재설치의 시공조건을 연계하여 장기 처짐에 대한 영향을 분석하였다. 변수연구 결과, 최상부층을 지지하는 동바리를 재설치하는 것이 슬래브 처짐 저감에 가장 효과적이며, 재설치하는 동바리가 지지하는 슬래브 콘크리트의 재령이 높아질수록 처짐이 더감소하는 것을 확인하였다.
- 동바리 재설치 조건에 따른 처짐제어 효과 ”에서는 슬래브 설계조건 및 시공조건을 고정시키고 동바리 재설치 시공조건만을 변수로 설정하여 처짐제어에 대한 효과를 살펴보았다.
- 각각의 경우에 대하여 동바리 재설치 시공 조건 9가지의 경우를 적용하여 각각 식 (1)에 의한 장기 처짐값을 산정하고, 산정된 9가지의 처짐 결과 중에서 최소 장기처짐이 발생하는, 즉 처짐 제어효과가 가장 큰 동바리 재설치 위치 및 시점을 처짐값과 함께 나타내었다. 또한, 동바리 재설치에 대한 장기 처짐 제어 효과를 분석하기 위하여 동바리 재설치를 적용하지 않은 기본 모델(Original Model)과의 장기 처짐 값 비교를 통하여 처짐 제어의 효율성을 백분율로 나타내어 분석하였다.
- 먼저 주요 시공단계별로 시공하중을 산정한 뒤 플랫 플레이트 각 지점의 단위 폭 당 모멘트를 직접설계법에 따라 산정한다. 슬래브 1개층 자중(DL)과 28일 재료강성(EC)를 적용하여 주열대의 탄성처짐값(δce)과 중간대의 탄성처짐값(δme)을 산정한 뒤, 해당 시공단계의 시공하중 및 재령에 따른 탄성계수를 비례적으로 적용하여, 각 시공단계별로 탄성처짐 증가값과 모멘트값을 결정한다.
- 슬래브 1개층 자중(DL)과 28일 재료강성(EC)를 적용하여 주열대의 탄성처짐값(δce)과 중간대의 탄성처짐값(δme)을 산정한 뒤, 해당 시공단계의 시공하중 및 재령에 따른 탄성계수를 비례적으로 적용하여, 각 시공단계별로 탄성처짐 증가값과 모멘트값을 결정한다.
- 동바리 재설치 작업에 대한 시공하중 분배 효과를 분석하기 위해 동바리 재설치 적용 위치 및 시점을 고려하였다. 슬래브 시공조건을 동바리 지지층 수 4개 층, 시공주기 6일로 설정하였고, 동바리 재설치 시공조건을 적용 위치측면으로는 상부 첫 번째층, 두 번째층, 세 번째층 3가지 변수로, 적용 시점 또한 최하부층 동바리 제거 1일후, 2일후, 3일후에 대하여 각각 총 9가지 모델을 설정하였다(Kang et al., 2013). 각 경우에 대하여 슬래브에 작용되는 시공하중을 단순해석 방법을 의해 콘크리트의 재령에 따라 강성을 고려하여 시공하중을 산정하였다.
- 이 연구에서는 주요 설계 및 시공조건과 동바리 재설치 시공조건에 따라 플랫 플레이트의 장단기 처짐 변화값을 분석한다. 시공주기 및 동바리 지지 층 수, 콘크리트 압축강도, 동바리 재설치 적용 위치 및 시점 등에 따른 처짐 제어에 대한 변수연구를 수행하여, 시공 중 최대처짐 및 장기처짐 변화를 비교하고, 각각의 변수들의 영향분석을 통하여 동바리 재설치 최적조건을 분석한다.
- 이 연구에서는 주요 설계 및 시공조건과 동바리 재설치 시공조건에 따라 플랫 플레이트의 장단기 처짐 변화값을 분석한다. 시공주기 및 동바리 지지 층 수, 콘크리트 압축강도, 동바리 재설치 적용 위치 및 시점 등에 따른 처짐 제어에 대한 변수연구를 수행하여, 시공 중 최대처짐 및 장기처짐 변화를 비교하고, 각각의 변수들의 영향분석을 통하여 동바리 재설치 최적조건을 분석한다.
- 이 연구에서는 플랫 플레이트를 대상으로 슬래브 시공조건 및 설계조건에 따라 콘크리트 타설과 동바리 설치 및 제거 등의 작업을 고려하여 시공하중을 산정하고 장단기 처짐을 분석하였다. 동바리 재설치를 실시한 경우 시공 중 과하중의 영향이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 시공 중 처짐 및 장기 처짐을 저감시키는 효과를 확인하였다.
- 또한 장기적인 처짐값 산정을 위해, 마감하중 및 활하중 작용 시점을 가정하여 적용하였으며, 계산의 단순화를 위해 슬래브 자중에 비례하는 것으로 가정하였다. 최하층 동바리 제거 80일 시점에서 마감하중(0.35 DL)이 작용하여 총 사용하중은 1.35 DL이 되는 것으로, 130일 이후부터 활하중(0.34 DL)이 재하되어 1.69 DL의 사용하중이 작용하는 것으로 가정하여 처짐값을 산정한 후, 장기 처짐 계수를 적용하여 장기 처짐값을 산정하여 분석하였다. 동바리 재설치 적용 위치 및 시점에 따른 장단기 처짐의 변화를 분석하기 위하여 이전 연구(Choi et al.
- 추가되는 변수는 콘크리트 압축강도, 층당 시공주기, 동바리 지지 층수이다. 콘크리트 압축강도는 24 MPa, 30 MPa,35 MPa, 40 MPa의 총 4가지를 변수로 선정하였고, 층당 시공 주기는 3일, 4일, 5일, 6일 총 4가지 변수로, 동바리 지지 층 수는 3개 층 지지 , 4개 층 지지, 5개 층 지지 총 3가지의 변수를 설정하였다. 이러한 슬래브 설계 및 시공조건을 적용한 48가지의 해석모델 각각에 대하여, Table 2에 제시된 동바리 재설치 시공조건에 따른 10가지 해석을 수행하게 되므로, 총 480가지의 변수모델이 구성된다.
대상 데이터
- 위에서 제시한 슬래브 처짐 산정법을 적용하여 장단기 처짐값의 변화를 분석하기 위해서, 슬래브 설계 조건을 순경간 8 × 8 m 내부경간 플랫 플레이트를 적용 대상으로 하였다.
- 콘크리트 압축강도는 24 MPa, 30 MPa,35 MPa, 40 MPa의 총 4가지를 변수로 선정하였고, 층당 시공 주기는 3일, 4일, 5일, 6일 총 4가지 변수로, 동바리 지지 층 수는 3개 층 지지 , 4개 층 지지, 5개 층 지지 총 3가지의 변수를 설정하였다. 이러한 슬래브 설계 및 시공조건을 적용한 48가지의 해석모델 각각에 대하여, Table 2에 제시된 동바리 재설치 시공조건에 따른 10가지 해석을 수행하게 되므로, 총 480가지의 변수모델이 구성된다.
이론/모형
- , 2012)의 슬래브 처짐 산정 과정을 적용한다. 각 시공단계별 탄성계수와 시공하중의 비율에 따른 계수 및 유효단면 2차모멘트값 변화에 따른 증폭계수를 적용하여 탄성처짐값으로부터 직접 슬래브의 즉시처짐값을 산정하는 처짐해석법을 적용한다(Kim, 2009; Kim et al., 2009). 또한, 설계기준(ACI Committee 318, 2011; KCI, 2012)에서 제시하는 시간 경과계수를 적용하여 장기처짐값을 산정한다.
- , 2009). 또한, 설계기준(ACI Committee 318, 2011; KCI, 2012)에서 제시하는 시간 경과계수를 적용하여 장기처짐값을 산정한다. 이때, 플랫플레이트의 중앙부 처짐값은 교차보법(crossing beam method)에 의하여 산정한다.
- 이 연구에서는 간단한 수계산 만으로 시공하중을 산정할 수 있는 시공하중 산정법인 간편법(Grundy and Kabaila, 1963)을 적용하여 시공하중을 산정하였다. 동바리의 무한강성을 가정하고, 슬래브의 균열 효과를 고려하지 않아 정밀성이 비교적 낮을 수 있으나 가장 많이 사용되고 있는 시공하중 산정법이다.
- 이 연구에서는 기존연구(Kim, 2009; Kim et al., 2009; Choi et al., 2012; Choe et al., 2012)의 슬래브 처짐 산정 과정을 적용한다. 각 시공단계별 탄성계수와 시공하중의 비율에 따른 계수 및 유효단면 2차모멘트값 변화에 따른 증폭계수를 적용하여 탄성처짐값으로부터 직접 슬래브의 즉시처짐값을 산정하는 처짐해석법을 적용한다(Kim, 2009; Kim et al.
- 또한, 설계기준(ACI Committee 318, 2011; KCI, 2012)에서 제시하는 시간 경과계수를 적용하여 장기처짐값을 산정한다. 이때, 플랫플레이트의 중앙부 처짐값은 교차보법(crossing beam method)에 의하여 산정한다. 교차보법에서는 각 방향의 주열대와 중간대를 연속보로 간주하고 각각의 처짐을 계산하여 중첩함으로써, 슬래브 중앙부의 처짐을 산정할 수 있다.
성능/효과
- Table 3에서, 동바리 재설치에 따른 장기처짐 제어효과를 살펴보자면 48가지 모든 경우에 대하여 동바리 재설치 미적용 모델 대비 약 4.7~18.8% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 동바리 재설치 시공조건에 대한 최적조건을 분석해 본 결과, Table 2의 결과와 마찬가지로 대부분의 경우 상부 첫 번째 층 동바리를 최하부 층 동바리 제거 후 3일 시점에 재설치하는 경우 장기처짐 저감 효과가 가장 컸다.
- 초기 재령에서 높은 하중이 작용하는 문제점으로 인하여 장기 처짐값이 증가 된 것으로 분석된다. 그 외 모든 경우에 있어서 시공 중 최대처짐과 마찬가지로 동바리 재설치 적용 시점이 늦어질수록 장기 처짐값이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
- 또한 시공주기의 영향에 따른 일정한 경향을 확인할 수 없었는데, 이는 시공주기가 동바리 재설치의 적용변수로서의 영향은 크지 않은 것으로 분석할 수 있다. 다만 시공주기 4일의 경우에는 동바리 지지층수 3개 층의 경우에 동바리 재설치의 효과가 가장 크다는 것을 확인하였다.
- 또한, 동바리 재설치 시공조건에 대한 최적조건을 분석해 본 결과, Table 2의 결과와 마찬가지로 대부분의 경우 상부 첫 번째 층 동바리를 최하부 층 동바리 제거 후 3일 시점에 재설치하는 경우 장기처짐 저감 효과가 가장 컸다. 동바리 재설치 시점으로는 모두 공통적으로 최하부층 동바리 제거 3일후에 적용하는 경우가 처짐 제어 효과가 가장 큰 것으로 판별되었다. 이는 조기에 동바리를 재설치하는 경우 콘크리트 강도 및 강성이 충분히 발휘되지 않은 상태에서 자중을 부담하여야 하므로 시공 중 발생하는 처짐이 커지고, 동바리 제거 시점의 잔류처짐값이 증가함에 따라 장기 처짐값이 증가하는 것으로 분석할 수 있다.
- 동바리 재설치 최적 위치 및 시점으로는 상부 첫 번째층 동바리를 최하부 층 동바리 제거 후 3일후시점에 재설치하는 경우에 시공 중 최대처짐은 물론 장기 처짐에도 처짐제어 효과가 가장 큰 것으로 나타났다.
- 이 연구에서는 플랫 플레이트를 대상으로 슬래브 시공조건 및 설계조건에 따라 콘크리트 타설과 동바리 설치 및 제거 등의 작업을 고려하여 시공하중을 산정하고 장단기 처짐을 분석하였다. 동바리 재설치를 실시한 경우 시공 중 과하중의 영향이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 시공 중 처짐 및 장기 처짐을 저감시키는 효과를 확인하였다.
- 지지층수가 증가할수록 처짐 제어효과가 감소하는 것으로 판단된다. 동바리 지지층 수가 증가할수록 시공하중이 감소하고, 최대 시공하중이 작용하는 시점의 슬래브 콘크리트 재령도 증가하여, 동바리를 재설치하지 않더라도 시공하중에 의한 슬래브 손상 및 처짐이 감소효과가 크다. 즉, 동바리 지지 층수가 증가할수록 시공 중 과하중의 영향이 감소하기 때문에 동바리 재설치의 영향이 감소된 것으로 판단할 수 있다.
- 이는 콘크리트 강도 증가에 따라 균열모멘트의 증가로 인한 균열 시점 지연 및 유효단면2차모멘트가 증가가 발생함으로써 동바리 재설치를 적용하지 않은 기본 모델이 사용성이 높았기 때문에 동바리 재설치의 영향이 감소한 것으로 판단된다. 따라서, 동바리 재설치 조건의 측면에서는 슬래브 콘크리트 강도가 작을수록 동바리 재설치 효과가 크다는 것을 확인하였다.
- 8% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 동바리 재설치 시공조건에 대한 최적조건을 분석해 본 결과, Table 2의 결과와 마찬가지로 대부분의 경우 상부 첫 번째 층 동바리를 최하부 층 동바리 제거 후 3일 시점에 재설치하는 경우 장기처짐 저감 효과가 가장 컸다. 동바리 재설치 시점으로는 모두 공통적으로 최하부층 동바리 제거 3일후에 적용하는 경우가 처짐 제어 효과가 가장 큰 것으로 판별되었다.
- 변수연구 결과, 최상부층을 지지하는 동바리를 재설치하는 것이 슬래브 처짐 저감에 가장 효과적이며, 재설치하는 동바리가 지지하는 슬래브 콘크리트의 재령이 높아질수록 처짐이 더감소하는 것을 확인하였다. 또한, 슬래브 콘크리트 강도가 낮을수록, 동바리 지지층수가 적을수록 동바리 재설치에 따른 처짐 저감 효과가 크다는 것을 확인하였으며, 슬래브 층당 시공주기의 경우 동바리 재설치 변수로 큰 영향이 없는 것으로 분석되었다.
- 동바리 재설치 작업의 최적조건을 분석하기 위하여, 슬래브 콘크리트 강도, 동바리 지지 층 수, 층당 시공주기의 조건과 동바리 재설치의 시공조건을 연계하여 장기 처짐에 대한 영향을 분석하였다. 변수연구 결과, 최상부층을 지지하는 동바리를 재설치하는 것이 슬래브 처짐 저감에 가장 효과적이며, 재설치하는 동바리가 지지하는 슬래브 콘크리트의 재령이 높아질수록 처짐이 더감소하는 것을 확인하였다. 또한, 슬래브 콘크리트 강도가 낮을수록, 동바리 지지층수가 적을수록 동바리 재설치에 따른 처짐 저감 효과가 크다는 것을 확인하였으며, 슬래브 층당 시공주기의 경우 동바리 재설치 변수로 큰 영향이 없는 것으로 분석되었다.
- 4는 각 변수별 동바리 재설치 최적조건을 분석하기 위하여, Table 3에 제시된 동바리 재설치 미적용에 따른 장기처짐 대비 동바리 재설치를 적용한 처짐값의 비율을 백분율로 나타낸그래프이다. 이 값이 작을수록 처짐 제어 효과가 크다는 것을 나타내고, 값이 클수록 처짐 제어 효과가 미비하다는 것을 나타낸다.
- , 2013)에서 동바리 재설치에 의한 시공 하중 저감효과를 분석한 결과, 동바리 재설치가 상부 층에 적용되는 경우, 즉 슬래브 콘크리트의 조기 재령에서 재설치 되는 경우 시공하중감소 효과가 큰 것으로 나타났다. 이 논문에서는 추가적으로 장기적인 사용성 확보의 측면에서 동바리 재설치의 효과를 분석하였으며, 슬래브 콘크리트 강도가 낮은 경우에 있어서는 상부 첫 번째층에 동바리 재설치를 적용하는 경우에 처짐 저감 효과가 가장좋았지만, 콘크리트 강도가 증가하고 동바리 지지 층수 와 시공주기가 늘어날수록 시공하중 저감효과에 따른 동바리 재설치의 효과보다 슬래브 설계 및 시공조건이 장기 처짐에 미치는 영향이 더큰 것으로 확인되었다.
- 이번 연구에서 추가된 장기 처짐의 경우 Model 1을 제외한 모든경우에 대해서 장기 처짐값이 약 0.27 (2.4%) ~ 2.07 mm(10.7%)가 감소하는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 3(b), (d)와 (f)).
- 3(a), (c), (e)와 같이, 동바리 재설치 적용 위치에 따라 처짐이 발생하는 시기에 차이가 있고, 시공 중 최대 처짐값 또한 동바리 재설치 적용 위치가 하부 층으로 내려갈수록 처짐값이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 적용시점 측면에서는 모든 경우에 있어서 적용 시점이 늦어질수록 시공 중 최대처짐값이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
- 3(b), (d)와 (f)). 적용위치 상부 첫 번째층 최하부 층 동바리 제거 1일후에 동바리 재설치를 적용하는 경우인 Model 1의 경우 기본 모델에 비해 장기 처짐값이 약 0.05 mm (0.2%)가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 초기 재령에서 높은 하중이 작용하는 문제점으로 인하여 장기 처짐값이 증가 된 것으로 분석된다.
- 하지만, 35 MPa, 40 MPa의 경우에는 시공주기 및 동바리 지지층수에 따라서 상이한 결과가 나타났다. 콘크리트 강도 35 MPa의 경우 시공주기 3일 혹은 4일이며 동바리 지지 층수 5개층일 때 상부 두 번째층에서 동바리 재설치하는 것이 장가처짐이 가장 감소하는 최적 위치인 것으로 확인되었고, 시공주기 5일, 6일 두 변수에서 동바리 지지 층수 5개층 경우에는 상부 세 번째 층이 최적 재설치 위치로 나타났다. 콘크리트 강도 40 MPa의 경우에도 이와 비슷한 양상을 나타냈다.
- 4(a)는 슬래브 콘크리트 강도가 24 MPa, 30 MPa, 35 MPa, 40 MPa로 변화하였을 경우의 처짐 제어 효과 변화를 보여주고 있다. 콘크리트 강도가 증가함에 따라 동바리 재설치에 따른 장기처짐값의 재설치 미시행 처짐값에 대한 비율의 평균값이 증가하는 것을 보여주고 있다. 강도가 증가 할수록 동바리 재설치에 따른 처짐 제어 효과가 감소하는 것으로 판단된다.
후속연구
- 그러나, 동바리 재설치 적용 위치 와 시점만을 변수로 설정하여 분석하였기 때문에 일반적인 슬래브 설계조건과 시공조건에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 위와 같은 조건들을 변수로 추가하여 각 변수가 동바리 재설치에 미치는 영향을 분석하고, 또한 처짐 제어 측면에서도 시공 중 최대 처짐만을 고려할 것이 아니라, 사용성과 밀접한 관련이 있는 장기 처짐에 대한 처짐 제어의 영향을 함께 분석할 필요가 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.