PSC 거더 긴장관리

개요

PSC 거더 긴장관리는 긴장재에 설계 긴장력을 정확히 도입하는 활동이다.

긴장력이 설계와 맞아야 균열을 억제하고 장경간을 확보할 수 있다.

긴장 오차는 처짐, 균열, 정착부 손상으로 이어지므로 시험에서 자주 출제된다.

프리스트레스의 원리

긴장재에 인장력을 주면 그 반력이 콘크리트에 압축력으로 전달된다.

이 압축력이 자중과 활하중으로 생기는 인장응력을 상쇄한다.

그래서 긴장력의 크기와 위치가 설계와 맞아야 구조 성능이 확보된다.

긴장관리 절차

긴장관리의 절차는 덕트 검사에서 그라우팅까지 다섯 단계로 이어진다.

먼저 덕트 선형과 정착구 위치를 확인하고 쉬스 누수를 점검한다.

긴장재를 삽입해 초기 장력을 준 뒤 단계별로 긴장하며 압력과 신장량을 함께 기록한다.

설계 긴장력에 도달하면 정착하고 잭 압력을 풀면서 세팅 량을 잰다.

마지막으로 쉬스 내부를 세척하고 그라우팅해 충전 상태를 확인한다.

마찰 손실 계산

마찰에 의한 긴장력 감소는 다음 식으로 구한다.

여기서 μ는 곡률 마찰계수, α는 곡선 구간의 누적 각변화, k는 파상 마찰계수다.

긴장력 손실은 즉시 손실과 시간 의존 손실로 나뉜다.

시간 의존 손실에는 릴렉세이션, 콘크리트 크리프, 건조수축이 있다.

긴장 시 콘크리트 강도

긴장을 할 때는 콘크리트 압축강도도 따로 확인해야 한다.

표준시방서는 긴장 시 압축강도가 직후 최대 압축응력의 1.7배 이상이어야 한다고 규정한다.

특별한 규정이 없으면 포스트텐션은 28MPa, 프리텐션은 30MPa를 적용한다.

설계기준 강도는 포스트텐션 30MPa 이상, 프리텐션 35MPa 이상이다.

긴장 방식 비교

긴장 방식은 긴장재를 타설 전에 당기느냐, 타설 후에 당기느냐로 나뉜다.

프리텐션은 긴장대에서 먼저 당긴 뒤 타설하고, 부착으로 힘을 전달한다.

포스트텐션은 덕트를 매립하고 경화 후 긴장해 정착구로 힘을 전달한다.

그래서 포스트텐션은 덕트 위치와 그라우팅 충전 관리가 핵심이다.

정리와 확인

정리하면 긴장관리는 긴장 전, 긴장 중, 긴장 후 세 단계로 나누어 본다.

긴장 전에는 긴장재 검사와 콘크리트 강도, 잭 교정을 확인한다.

긴장 중에는 신장량과 유압을 함께 대조해 긴장력을 검증한다.

긴장 후에는 손실을 고려한 유효 긴장력과 그라우팅 충전을 확인한다.