2,400 MPa 급 고강도 강연선이 적용된 프리텐션 부재의 사용성에 대한 검토 (Serviceability Check of Pretensioned Concrete Members Reinforced with 2,400 MPa High Strength Prestressing Strnads)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 30권 / 1호 / 75 ~ 82페이지
· 저자명 : 주효은, 한선진, 주현진, 최승호, 박민국, 김강수

초록

최근 인장강도 2,400 MPa 급 고강도강연선이 개발되었으며, 이에 따라 부재의 사용성 확보를 위해 KCI 2012 또는 ACI 318-14에서 제시하고 있는 규정을 재검토할 필요가 있다. 구조기준(KCI 2012, ACI 318-14)에서는 사용하중 단계에서 철근의 인장응력을 항복강도의 2/3배로 취하는 것을 허용하고 있지만, 균열등급이 Class C에 속하는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 부재에대해서는 강연선의 인장강도에 관계없이 사용하중 단계에서 강연선의 순응력(Δfps)이 250 MPa 이하가 되도록 제한하고 있다. 따라서 이 연구에서는 Δfps에 영향을 미치는 주요변수인 단면형상 및 크기, 부분프리스트레싱 비율(PPR), 보강지수(ω), 유효프리스트레스(fse)를 고려하여 2,400 MPa급 고강도 강연선이 적용된 PSC 부재에 대한 방대한 양의 해석을 수행하였다. 해석결과, 단면의 크기는 Δfps에 큰 영향을 미치지 않았으며, fse, PPR 및 사용하중에 대한 균열하중의 비(Mcr/Mservice)가 증가할수록 Δfps는 감소하는 것으로 나타났다. 또한 이 연구에서는 해석결과를 바탕으로 설계단계에서 복잡한 반복계산을 수행하지 않고도 Δfps 제한값을 간략하게 검토할 수 있는 표를 제시하였다.

영어초록

In recent years, high strength 7-wire strands that have a 2,400 MPa tensile strength were developed, for which the serviceability check specified in ACI318-14 and KCI 2012 need to be reviewed. The current design codes (KCI 2012 or ACI318-14) permitted that the tensile stress of reinforcing bars at service loads can be assumed as two-thirds of their yield strengths. However, they restricted the net tensile stress of the prestressing strands in Class C prestressed concrete (PSC) members at service loads (Δfps) to be less than 250 MPa regardless of the tensile strengths of prestressing strands. Therefore, in this study, a parametric analysis was conducted on the PSC members reinforced with 2,400 MPa high strength prestressing strands considering the key influential factors on the Δfps, such as shape and size of section, partial prestressing ratio (PPR), reinforcing index (ω), and magnitude of effective prestress (fse). The analysis results showed that the Δfps is not affected by section size, and decreases in accordance with increasing fse, PPR, and cracking moment to service moment ratio (Mcr/Mservice). Based on the analysis results, a simple design table was suggested to check if the Δfps satisfies its limitation at the design stages, which does not require any complex iterative calculations for checking Δfps.

참고자료

· 없음