긴장력 손실

정의

긴장력 손실은 PS강재에 도입한 긴장력이 감소하는 현상이다.

감소는 긴장 작업 중에 생기는 즉시손실과 시간이 지나며 생기는 장기손실로 나뉜다.

시험에서는 이 둘을 구분해 설명하는 문제가 여러 교시에 반복해서 나온다.

손실 원인의 흐름

손실은 긴장잭 인장에서 시작해 마찰, 정착 활동, 탄성 변형을 거쳐 장기 손실로 이어진다.

즉시손실은 쉬스 마찰, 정착 활동, 탄성 변형처럼 긴장 작업 중이나 정착 직후에 생긴다.

장기손실은 크리프, 건조수축, 긴장재 릴렉세이션처럼 시간에 따라 누적된다.

마찰 손실 계산

포스트텐션 부재의 마찰 손실은 지수 식으로 구한다.

잭 단부 4250kN으로 긴장한 30m 경간의 중앙부 긴장력을 구해 보자.

μα+kx는 0.04+0.03=0.07이다. 그러면 중앙부 긴장력은 약 3963kN이다.

마찰 손실은 약 287kN, 손실률은 약 6.8%다. 정착 활동 보정은 따로 넣어야 한다.

프리텐션과 포스트텐션 비교

프리텐션과 포스트텐션은 손실 원인이 서로 다르다.

포스트텐션은 덕트 마찰과 쐐기 정착 활동 손실이 크다.

그래서 두 방식의 손실 원인을 나누어 설명하는 것이 답안의 기본이다.

시험에서 자주 틀리는 실수

시험에서 자주 틀리는 실수는 세 가지다.

첫째, 프리텐션에 쉬스 마찰을 넣는다. 프리텐션에는 쉬스 마찰 손실이 없다.

둘째, 정착 활동 손실을 빠뜨린다. 셋째, 마찰계수 단위를 혼동한다.

마찰 손실은 지수식으로 구하고, 정착 활동 손실은 별도로 더한다.

정리와 직접 풀기

정리하면 손실은 즉시손실과 장기손실로 나뉜다.

즉시손실은 쉬스 마찰, 정착 활동, 탄성 변형이다. 장기손실은 크리프, 건조수축, 릴렉세이션이다.

프리텐션 부재에도 쉬스 마찰 손실이 있는지 직접 판단해 보자.

정답과 마무리

정답은 없다. 프리텐션은 긴장대 내 마찰을 빼면 쉬스 마찰 손실이 없다.

손실 원인을 즉시와 장기로 나누고 방식에 따라 비교해 쓰면 답안이 된다.