소개글
"콘크리트가 사용되는 곳에따라 어떤 특성을 가지고 어떻게 작용하는지에 대해 적어줘"에 대한 내용입니다.
목차
1. 철근콘크리트 구조
1.1. 철근 콘크리트 구조물이란
1.2. 철근과 콘크리트
1.3. 콘크리트 특성과 철근의 특성 / 조합이 가능한 이유
1.4. 구조 재료로서의 철근 콘크리트의 장, 단점
1.5. 철근콘크리트 설계법의 종류
1.6. 철근 콘크리트 구조의 시공과정
1.7. 거푸집 공사
1.8. 철근 공사
1.9. 콘크리트 공사
1.10. 철근콘크리트 공사의 하자
2. 고강도 콘크리트
2.1. 고강도 콘크리트의 정의
2.2. 고강도 콘크리트의 재료적 특성
2.3. 고강도 콘크리트의 물성
2.4. 고강도 콘크리트의 시공사례
3. 경제적인 콘크리트 배합설계 방안과 건설 공사 적용 사례
3.1. 콘크리트
3.2. 콘크리트 배합설계
3.3. 사례 : e-편한세상 대림아파트
4. 참고 문헌
본문내용
1. 철근콘크리트 구조
1.1. 철근 콘크리트 구조물이란
철근 콘크리트 구조물은 압축강도가 높지만 인장강도가 낮은 콘크리트와 콘크리트 속에 매립되어 콘크리트가 부족한 인장강도를 보충하는 철근의 합리적인 결합체이다. 즉, 철근 콘크리트 구조물은 압축력에 강한 콘크리트와 인장력에 강한 철근이 결합되어 일체가 되어 작용하는 구조이다. 이러한 철근 콘크리트 구조물은 일체식 구조 또는 라멘조라고도 한다.
1.2. 철근과 콘크리트
철근과 콘크리트는 압축강도는 높지만 인장강도는 낮은 콘크리트에 콘크리트가 부족한 인장강도를 보충하는 철근이 합리적으로 결합된 구조물이다. 이를 일체식구조 또는 라멘조라고 한다.
철근 콘크리트의 특징은 다음과 같다. 첫째, 전단력과 사인장력에 대한 보강과 균열방지를 위하여 늑근을 설치한다. 둘째, 콘크리트는 내구성과 내화성이 있으며 철근을 피복으로 보호하여 부식을 방지한다. 셋째, 철근과 콘크리트의 온도에 의한 선팽창계수가 거의 같아 상온에서 온도응력이 발생하지 않는다. 넷째, 콘크리트와 철근이 잘 부착되면 철근의 좌굴이 방지되어 압축력에도 철근이 유효하게 작용한다.
1.3. 콘크리트 특성과 철근의 특성 / 조합이 가능한 이유
콘크리트 특성과 철근의 특성 / 조합이 가능한 이유는 다음과 같다.
콘크리트와 철근(이형철근) 사이의 부착력이 철근의 미끄러짐을 방지하기 때문이다. 콘크리트의 알칼리성질로 인해 철근의 부식을 방지할 수 있다. 또한 열 팽창율이 거의 비슷하여 상온에서 철근과 콘크리트 사이에 거의 온도응력이 발생하지 않는다.
즉, 콘크리트와 철근이 잘 부착되면 철근의 좌굴이 방지되어 압축력에도 철근이 유효하게 작용할 수 있다. 이처럼 콘크리트와 철근의 특성이 잘 부합되어 서로 보완할 수 있기 때문에 이들의 조합이 가능한 것이다.
1.4. 구조 재료로서의 철근 콘크리트의 장, 단점
철근 콘크리트는 압축강도가 높지만 인장강도가 낮은 콘크리트와 콘크리트가 부족한 인장강도를 보충하는 철근이 합리적으로 결합된 구조재료이다. 이러한 철근 콘크리트의 장점과 단점은 다음과 같다.
장점은 첫째, 높은 압축강도를 가지며 상대적으로 가격이 저렴하다. 둘째, 물과 불에 대해 큰 내구력과 내화력을 갖고 있다. 셋째, 철근콘크리트 구조물은 상당히 단단하여 처짐이 적고 진동 및 충격에 저항력이 크다. 넷째, 유지보수비가 상대적으로 적게 들어 장기적인 관점에서 볼 때 경제성이 증가한다. 다섯째, 다른 건설재료에 비해서 사용수명이 길다. 여섯째, 기초나 지하벽 또는 교량의 교대 등을 만들 때 가장 경제적인 재료이다. 일곱째, 단순한 슬래브나 보 또는 기둥에서 아치나 쉘에 이르기까지 임의의 여러 가지 형태로 만들 수 있다. 여덟째, 대부분의 지역에서 저가의 그 지역의 재료(잔 골재, 굵은 골재 및 물)를 사용할 수 있다.
단점은 첫째, 콘크리트는 인장강도가 매우 낮기 때문에(압축강도의 10%~15% 정도) 균열이 일어날 수 있고, 이러한 단점을 보완하기 위해서 철근이 필요하다. 둘째, 지붕이나 벽 또는 비슷한 구조물에서 콘크리트가 경화하여 강도를 갖기까지 지지하기 위해서 동바리나 거푸집이 필요하다. 셋째, 거푸집은 전체 철근 콘크리트 단가의 적게는 1/3에서 많게는 2/3까지 들며 보통 1/2 정도가 든다. 넷째, 콘크리트의 무게에 대한 강도의 비가 낮기 때문에 고정하중이 커져서 장경간의 교량이나 연약지반의 구조물에는 불리하다. 다섯째, 콘크리트의 무게(단위질량은 강재의 30% 정도)에 대한 강도(압축강도는 강재에 비해서 5~10% 정도)의 비가 낮기 때문에 부재가 상대적으로 커져서(또는 높아져서) 고층빌딩이나 장경간의 구조물에는 아주 불리하게 된다. 여섯째, 콘크리트는 배합이나 혼합에 따라 특성이 서로 다를 수 있고, 특히 콘크리트의 배치나 양생이, 구조용 강재나 합판과 같은 재료의 생산에 비해서 시공관리에 어려움이 많다. 일곱째, 건조수축이나 크리프 등과 같은 장기변형이 일어나서 균열이 일어나기 쉽다. 여덟째, 포틀랜드 시멘트가 수화하기 위해서는 물이 필요하므로 콘크리트가 충분히 강도를 가질 때까지 물이 얼지 않도록 하는 것이 중요하다.
1.5. 철근콘크리트 설계법의 종류
철근콘크리트 설계법의 종류에는 허용응력도설계법, 강도설계법, 한계상태 설계법의 세 가지가 있다.
첫째, 허용응력도설계법은 철근 콘크리트를 탄성체로 보고 탄성이론에 의해, 구한 콘크리트 및 철근의 응력이 각각 그 허용응력을 넘지 않도록 설계하는 방법이다. 허용응력은 재료와 단면성질, 사용하중 등에 대해 충분한 여유를 두고 결정되며, 일반적으로 항복점 응력을 적당한 안전율로 나눈 값을 최대 허용응력으로 결정한다.
둘째, 강도설계법은 하중에 확률의 개념을 도입하여, 각각의 하중조합에 알맞은 계수를 곱해주어 재료에 가해지는 하중을 확률적으로 제시하는 설계법이다.
셋째, 한계상태 설계법은 일반적인 허용 응력도 설계법의 결점을 보완하기 위해 제안된 설계이며, 한계 상태를 명확하게 정의하여 하중 및 내력의 평가에 따라서 한계 상태에 이르지 않는 것을 확률 통계적으로 조건 설정하는 설계법이다.
이처럼 철근콘크리트 구조물을 설계할 때에는 허용응력도설계법, 강도설계법, 한계상태 설계법 등 각기 다른 방식의 설계 기법이 활용된다. 각 설계법은 구조물의 안전성을 확보하기 위한 서로 다른 접근 방식을 가지고 있으며, 건축물의 용도와 특성에 따라 적절한 설계 방법을 선택하여 적용하는 것이 중요하다.
1.6. 철근 콘크리트 구조의 시공과정
철근 콘크리트 구조의 시공과정은 다음과 같다.
철근 조립은 철근 콘크리트 공사의 골격에 해당하는 것으로, 규격과 이음 등을 고려하여 조립한다. 철근은 콘크리트와 함께 구조체를 구성하는 핵심 재료이기 때문에 정확하게 배치하여 조립하는 것이 중요하다. 철근을 조립할 때는 부재의 규격과 이음 상세를 고려해야 하며, 이를 위해 철근 배근도를 작성하고 현장 상황을 면밀히 파악해야 한다.
거푸집 설치는 철근 콘크리트 공사를 하려고 일시적으로 사용하는 틀로, 나무나 철판을 주로 사용한다. 거푸집은 콘크리트가 굳지 않은 상태, 즉 콘크리트가 유동성을 가지고 있는 시기부터 콘크리트가 경화하여 자립할 시기까지 굳지 않은 콘크리트를 지지하는 구조물이다. 거푸집 공사는 품질, 안전, 공기, 공사비 측면에서 매우 중요한 역할을 한다. 따라서 거푸집 재료와 공법을 합리적으로 선정하고, 구조적 검토와 함께 정밀한 시공이 필요하다.
콘크리트 공사는 시멘트, 모래, 자갈, 물을 일정한 비율로 배합하여 만든 재료인 콘크리트를 거푸집에 넣는 작업이다. 콘크리트를 부어 넣을 때는 낮은 곳에서 높은 곳으로, 먼 곳에서 가까운 곳으로, 단부에서 중앙으로 수평지게 부어 넣는다. 또한 자유낙하 높이는 1 ~ 2m 정도로 하고, 그 이상일 때는 드롭슈트를 사용한다. 콘크리트를 다지는 과정에서는 진동 다짐을 적절히 사용하여 콘크리트를 밀실하게 충진한다.
양생은 굳지 않은 콘크리트를 강한 햇빛과 낮은 온도, 충격, 비바람 등으로부터 보호하여 잘 굳도록 하는 과정이다. 콘크리트 타설 후 5일간은 5°C 이상 유지하고 7일 이상 습윤 상태를...
참고 자료
김민현, 두산건설, 하늘로 콘크리트 쐈다...300ｍ 세계 최고기록, 헤럴드경제, 2011.03.09 http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20110309000104
삼표그룹 https://sampyo.co.kr/blog/%EC%82%BC%ED%91%9C%EA%B7%B8%EB%A3%B9-%EC%B2%AB-%EC%82%AC%EC%98%A5%EC%9D%84-%EC%B2%AB-%EA%B3%B5%EA%B0%9C%ED%95%A9%EB%8B%88%EB%8B%A4/
김규동, 초고층 건축 시공의 핵심요소기술(롯데월드타워 중심으로), 건설산업비전 연합심포지엄, 2015
4,000일 동안의 바닷물과의 대장정 끝마치다··· ‘국내최장’ 보령 해저터널 ‘최고품질’로 완성, 현대건설 https://www.hdec.kr/kr/newsroom/news_view.aspx?NewsSeq=433&NewsType=LATEST&NewsListType=news_list#.Y5HdwXZBxPY
김홍재, 아파트의 살과 뼈 ‘콘크리트’의 비밀, 더사이언스타임즈, 2020.12.15 https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EC%95%84%ED%8C%8C%ED%8A%B8%EC%9D%98-%EC%82%B4%EA%B3%BC-%EB%BC%88-%EC%BD%98%ED%81%AC%EB%A6%AC%ED%8A%B8%EC%9D%98-%EB%B9%84%EB%B0%80/
싱가포르 사우스비치, 현대건설 https://www.hdec.kr/kr/tech/project.aspx?bizIntro=181&bizCate=COMBINED&searchType=ARCHI#.Y5HnFnZBxPY
구성현, [화제의 건축물] 기술이 만든 기적… 싱가포르 하늘에 배를 띄우다, 2017.02.15. https://www.etoday.co.kr/news/view/1455556
부산국제금융센터, 현대건설 https://www.hdec.kr/kr/tech/project.aspx?bizIntro=156&bizCate=BUSINESS&searchType=ARCHI#.Y5HtoXZBxPY
현대건설, 세계 최초 유공유리분말 활용한 고강도 콘크리트 개발, 현대건설 https://www.hdec.kr/kr/company/press_view.aspx?CompanyPressSeq=227#.Y5KRvXZBxPY
고덕대교 (세종-포천 고속도로(안성-구리간) 14공구), 현대건설 https://www.hdec.kr/kr/tech/project.aspx?bizIntro=254&bizCate=BRIDGE&searchType=CIVIL#.Y5KTL3ZBxPY
김정석, <랜드마크 열전>인간이 만든 가장 높은 곳...부르즈 칼리파, 대한경제, 2011.10.10. https://m.dnews.co.kr/m_home/view.jsp?idxno=201110101124405170676
이재성, 김석일, 지석원, 김현섭, 이병훈, 두산건설 주 해운대 두산위브 더 제니스 현장 초고층 주거건축의 고강도콘크리트 시공관리 및 내화성능 향상공법, 콘크리트학회지, 2009
홍낭기, 超高强度콘크리트의 材料力學的 特性에 關한 硏究, 한양대학교 산업경영디자인대학원, 2007
이순재, 저품질 골재의 물성이 고강도 콘크리트의 특성에 미치는 영향 : 수도권 유통골재를 중심으로, 청주대학교 대학원, 2017
신성우, 고강도-고성능 콘크리트 설계, 기문당, 2011
https://m.blog.naver.com/tntbyj/220633925428
토목재료 및 실험(02.콘크리트 배합_20131111).pdf
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%BD%98%ED%81%AC%EB%A6%AC%ED%8A%B8%EC%9D%98_%EB%B0%B0%ED%95%A9%EC%84%A4%EA%B3%84
https://civileng7.tistory.com/category/%EC%BD%98%ED%81%AC%EB%A6%AC%ED%8A%B8
https://sgmall77.tistory.com/1410
신동대, 「신기술공법을 적용한 e-편한세상 대림아파트 신축 공사현장의 콘크리트 품질향상에 관한 감리사례」, Construction Management News
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12