PSC 거더 솟음량·신장량
PSC 거더의 솟음량과 신장량은 시공 품질을 좌우하는 핵심 값이다. 솟음량은 긴장재 편심으로 생긴 상향 처짐이고, 신장량은 긴장 중 강선이 늘어난 길이다. 두 값은 바닥판 높이와 긴장 관리에 직접 쓰이므로 함께 익혀 둔다. 긴장재가 단면 도심에서 e만큼 떨어진 편심…
주요 장면
대본
정의와 핵심 개념
PSC 거더의 솟음량과 신장량은 시공 품질을 좌우하는 핵심 값이다.
솟음량은 긴장재 편심으로 생긴 상향 처짐이고, 신장량은 긴장 중 강선이 늘어난 길이다.
두 값은 바닥판 높이와 긴장 관리에 직접 쓰이므로 함께 익혀 둔다.
편심과 상향 작용
긴장재가 단면 도심에서 e만큼 떨어진 편심 위치에 놓인다.
긴장력 P가 작용하면 M = P × e 의 모멘트가 부재에 걸린다.
단순보에서 포물선 배치를 하면 이 효과는 등분포 상향 하중으로 치환된다.
그래서 거더는 자중과 반대 방향으로 위로 솟아오른다.
탄성 솟음과 순 솟음
솟음은 긴장력에 의한 상향 변위에서 자중에 의한 하향 처짐을 뺀 값이다.
긴장 직후의 탄성 솟음은 δp, 자중 처짐은 δg로 나누어 계산한다.
순 솟음 δnet 은 δp 에서 δg 를 뺀 값이며, 양수면 상향 솟음이다.
시간 의존 변형인 크리프와 건조수축은 별도로 반영해야 최종 솟음이 나온다.
강선 신장량
강선 신장량은 긴장 중 강선이 늘어난 길이이며, 편심이 있으면 직선보다 길다.
포물선 강선의 길이는 L + 8e²/3L 로 근사한다. 여기서 e는 편심이다.
신장량은 긴장력 P, 강선 길이 Lt, 단면적 Ap, 탄성계수 Ep로 구한다.
측정 신장량과 계산값을 비교해 긴장 상태를 확인한다.
실측 보정과 관리
솟음 계산은 설계 단계의 추정치이므로 시공 중 실측으로 보정한다.
미주리 실측 연구에서는 초기 솟음 실측값이 계산값보다 평균 23% 컸다.
가장 큰 오차 원인은 제작장 측정줄의 처짐이었다.
측정 기준선 처짐과 측정 시각을 기록해 다음 계산에 반영한다.
직접 풀기
직접 풀어 보자.
포물선 배치에서 편심이 가장 큰 위치를 고른다.
정답은 중앙이다. 단부 편심은 0이고 중앙에서 최대가 된다.
신장량은 긴장력과 강선 길이, 단면적, 탄성계수로 산정한다.
솟음은 탄성 솟음과 장기 변형을 나누어 계산한다는 점을 기억하자.