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프리캐스트 콘크리트 패널 분절 아치 시공을 위한 선설치 앵커의 인발 강도 평가
Pull-out Capacity of Cast-in-place Anchor for Construction of Precast Concrete Segment Arch 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.24 no.2, 2020년, pp.94 - 102  

안진희 (경남과학기술대학교 토목공학과) ,  임홍재 (부산대학교 사회환경시스템공학부) ,  방진수 (경북대학교 건설방재공학과) ,  전석현 (경남과학기술대학교 토목공학과)

초록
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프리캐스트 콘크리트의 장점과 및 석조 아치의 거동을 접목한 콘크리트 패널 분절 아치 시스템은 가설재가 불필요한 시공성을 확보할 수 있는 경제적 시공법이다. 분절된 프리캐스트 콘크리트 패널의 연속 배치로 구성된 아치는 인양 및 시공을 위한 V형-스트립 연결부의 선설치 앵커 설치가 필수적이다. 그러나 좁은 폭과 얇은 두께의 콘크리트 패널은 선설치 앵커의 충분한 묻힘 깊이 확보를 보장할 수 없고 앵커 인발 거동 시 패널의 휨변형을 동반하는 등 앵커 저항성능 확보를 위한 콘크리트 패널의 기하학적 영향이 고려되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 프리캐스트 패널과 강재 아웃리거로 구성된 아치구조의 제작시 설치되는 선설치 앵커의 인발 강도 평가를 위한 실험 연구를 수행하였다. 이를 위해 실제 아치 시스템과 동일한 크기의 프리캐스트 콘크리트 패널을 제작하였으며, 선설 앵커의 직경, 앵커 묻힘 깊이, 와이어 매쉬 사용 등의 영향에 따라 총 24개 실험체의 선설치 앵커 인발 강도를 측정하였다. 또한 측정 변수에 따른 설계기준강도 확보 및 파괴 모드 평가를 통해 프리캐스트 콘크리트 패널 분절 아치 구조에 적용 가능한 선설치 앵커의 형태를 결정하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Precast concrete segment arch system has an economic and construct ability that combined with advantage of precast concrete and arch behavior. A precast concrete segment arch system with outrigger is consisted of segmented precast panels, a steel outrigger rib, and V-strip to connect precast panels ...

주제어

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 따라 프리캐스트 패널과 강재 아웃리거로 구성된 특수 아치 시스템의 인양 및 시공 상황을 고려할 수밖에 없는 패널의 시공성 확보를 위해, 본 연구에서는 얇은 콘크리트 패널에 설치된 선설치 앵커의 인발성능에 관한 실험연구를 수행하였다. 따라서 실제 시공을 위한 아치 시스템과 동일한 두께의 프리캐스트 패널을 앵커 직경, 앵커볼트 묻힘 깊이, 와이어 매쉬 등 주요 변수에 따라 총 24개를 제작하여 선설치 앵커의 인발강도 및 파괴 모드를 평가하였으며, 콘크리트 앵커볼트 설계 기준강도와 비교하여 프리캐스트 콘크리트 패널 분절 아치 시스템에 시공 가능한 선설치 앵커 결정을 위한 연구를 수행하였다.
  • 실 구조물에 사용될 프리캐스트 콘크리트 패널의 얇은 두께를 반영하여 폭 900 mm, 길이 550 mm, 높이 120 mm의 콘크리트 블록을 통해 선설치 앵커의 인발 성능을 평가하고자 하였다. Table 1의 배합표에 따라 설계 압축강도 35 MPa인 콘크리트 실험체를 제작하였으며, 포틀랜드 1종 시멘트 및 최대치수 25 mm의 굵은 골재와 강사가 잔골재로 사용되었다.
  • 이에 따라 프리캐스트 패널과 강재 아웃리거로 구성된 특수 아치 시스템의 인양 및 시공 상황을 고려할 수밖에 없는 패널의 시공성 확보를 위해, 본 연구에서는 얇은 콘크리트 패널에 설치된 선설치 앵커의 인발성능에 관한 실험연구를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
콘크리트 패널 분절 아치 시스템의 장점은 무엇인가? 프리캐스트 콘크리트의 장점과 및 석조 아치의 거동을 접목한 콘크리트 패널 분절 아치 시스템은 가설재가 불필요한 시공성을 확보할 수 있는 경제적 시공법이다. 분절된 프리캐스트 콘크리트 패널의 연속 배치로 구성된 아치는 인양 및 시공을 위한 V형-스트립 연결부의 선설치 앵커 설치가 필수적이다.
분절된 프리캐스트 패널과 강재 아웃리거로 구성된 아치 시스템의 장점은 무엇인가? 또한, 스트립 단부를 아웃리거 리브로 연결한 후 아치의 길이 방향으로 연속 배치된 중앙부 아웃리거와 V형 스트립 연결 부분을 인양함으로써 아치를 일괄 인양 및 설치하는 형식이다. 즉, 제작된 프리캐스트 패널을 강재 리브와 스트립으로 연결한 후 인양설치로 아치 구조의 형성이 가능하므로 가설재를 이용한 가설 공사가 불필요하다 (Jeon et al., 2019).
콘크리트 패널 분절 아치 시스템이란 무엇인가? 프리캐스트 콘크리트의 장점과 및 석조 아치의 거동을 접목한 콘크리트 패널 분절 아치 시스템은 가설재가 불필요한 시공성을 확보할 수 있는 경제적 시공법이다. 분절된 프리캐스트 콘크리트 패널의 연속 배치로 구성된 아치는 인양 및 시공을 위한 V형-스트립 연결부의 선설치 앵커 설치가 필수적이다.
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참고문헌 (9)

  1. Jeon, S.H., Cho, K.I., Huh, J.W., and Ahn, J.H. (2019). The Performance Assessment of a Precast, Panel-Segmented Arch Bridge with Outriggers, Applied sciences, 9(21), 4646. 

  2. Fuchs, W., Eligehausen, R., and Breen, J. E. (1995). Concrete capacity design (CCD) approach for fastening to concrete. Structural Journal, 92(1), 73-94. 

  3. ACI Committee 318 (2002). Building Code Requirements for Structural Concrete, ACI 318-02, American Concrete Institute. 

  4. Ozbolt, J., Eligehausen, R., Periskic, G., and Mayer, U. (2007). 3D FE analysis of anchor bolts with large embedment depths, Engineering Fracture Mechanics, 74(1-2), 168-178. 

  5. Delhomme, F., Roure, T., Arrieta, B., and Limam, A. (2015). Static and cyclic pullout behavior of cast-in-place headed and bonded anchors with large embedment depths in cracked concrete, Nuclear Engineering and Design, 287, 139-150. 

  6. Nilsson, M., Ohlsson, U., and Elfgren, L. (2011). Effects of surface reinforcement on bearing capacity of concrete with anchor bolts, Nordic Concrete Research, 2011(44), 161-174. 

  7. Tian, K., O?bolt, J., Periskic, G., and Hofmann, J. (2018). Concrete edge failure of single headed stud anchors exposed to fire and loaded in shear: Experimental and numerical study. Fire Safety Journal, 100, 32-44. 

  8. Nilforoush, R., Nilsson, M., and Elfgren, L. (2018). Experimental evaluation of influence of member thickness, anchor-head size, and orthogonal surface reinforcement on the tensile capacity of headed anchors in uncracked concrete. Journal of Structural Engineering, 144(4), 1-14. 

  9. ACI Committee 318 (2011). Building Code Requirements for Structural Concrete, ACI 318M-11, American Concrete Institute. 

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