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콘크리트는 구조재료 중 가장 많이 사용하는 재료이지만 사용하기가 매우 까다로운 재료이기도 합니다. 시멘트, 골재 등 개별 재료를 관리하는 것 뿐 아니라, 원하는 성질을 얻기 위해 적절히 배합하고 품질을 관리해야 합니다. 또 현장에서 콘크리트를 시공하려면 운반, 타설, 다지기, 마무리 하는 동안 적절한 성능을 갖추어야 합니다. 여기서는 콘크리트의 시공 성능과 관련된 용어를 살펴보겠습니다. 굳지 않은 콘크리트 사실 시멘트가 수화반응을 하려면 물이 많이 필요하지는 않습니다. 시멘트 중량의 25%에 해당하는 물만 있으면 시멘트 입자는 모두 수화반응을 할 수 있습니다. 그런데 이 정도의 물만 가지고는 반죽이 너무 되기 때문에 시공하기가 불가능합니다. 보통은 레미콘으로 운반된 콘크리트를 타설하는데 높은 위치로 밀어..
콘크리트의 배합이란 콘크리트에 필요한 성질이 확보될 수 있도록, 시멘트, 물, 혼화 재료, 잔골재, 굵은 골재의 배합량 즉 배합 비율을 결정하는 것입니다. 콘크리트 표준시방서에서는 소요의 강도, 내구성, 수밀성, 균열저항성, 철근 또는 강재를 보호하는 성능을 갖을 뿐 아니라, 작업에 적합한 워커빌리티를 갖도록 배합을 정하도록 규정하고 있습니다. 표준시방서에서는 시방배합과 현장배합을 구분하고 있습니다. 시방배합(Specified mix)은 소정 품질의 콘크리트가 얻어지는 배합(조건)으로 1㎥ 콘크리트의 반죽에 대한 재료 사용량으로 나타낸 것입니다. 현장 배합(mix proportion at job site, mix proportion in field)은 시방배합(계획 조합)의 콘크리트가 얻어지도록 현장에서..
콘크리트의 구성 콘크리트의 단면을 보면 콘크리트는 시멘트와 물이 반응해서 만들어진 결합재(Binder)가 골재를 감싸고 있는 형태입니다. 모래와 자갈을 본드로 붙였다고 이해하면 되겠습니다. 통상 시멘트와 물을 배합해서 만든 결합재(Binder)를 시멘트 풀 혹은 시멘트 페이스트(Paste)라고 하고, 여기에 모래를 더 추가한 것을 모르타르(Mortar)라고 합니다. 모르타르는 보통 콘크리트 표면에 덧발라서 매끄럽게 만드는 미장 마감재료로 쓰거나 벽돌이나 블록 같은 조적식 재료를 쌓을 때 붙임용 줄눈 재료로 많이 씁니다. 1. 시멘트 페이스트 = 시멘트 + 물 2. 모르타르 = 시멘트 페이스트 + 모래(잔골재) 3. 콘크리트 = 시멘트 페이스트 + 모래(잔골재) + 자갈(굵은골재) 콘크리트의 구성 성분 시..
플랫 슬래브의 전단보강 보가 있는 슬래브는 슬래브판이 보를 따라 넓은 면적이 보와 면해 있기 때문에 슬래브를 설계할 때 전단력에 대한 검토를 하지 않습니다. 대신 보를 설계할 때 전단력을 검토해서 스터럽을 배치하게 됩니다. 플랫슬래브는 주열대가 가상의 보의 역할을 합니다. 그래서 플랫 슬래브가 높이가 0인 보의 역할을 해야 하니까 전단력에 대한 검토를 해야 합니다. 플랫 플레이트 슬래브에서의 뚫림 전단 이 부분이 보가 있는 슬래브하고 크게 차이가 나는 부분이라고 할 수 있는데요. 뚫림 전단은 위쪽 그림에서 보시는 것처럼 기둥과 슬래브가 만나는 부분을 따라서 뚫림 전단이 발생하게 됩니다. 이 뚫림 전단의 위험단면은 기둥이 폭인 C1에서 슬래브의 유효 춤만큼 떨어진 지점에서 발생한다고 해석합니다. 간단히 예..
우리는보통 슬래브 판이 있으면 이 슬래브 판에 가해지는 하중을 지반으로 전달하기 위해 기둥의 상단 즉 슬래브 아랫부분을 따라서 강성이 큰 보를 설치해서 슬래브의 하중을 큰보로 전달시킨 다음 큰보의 하중이 기둥으로 전달되는 방식으로 구조물을 많이 설계합니다. 그런데 슬래브 중에서 보가 없이 하중을 바로 기둥으로 전달하는 슬래브가 있는데요. 이처럼 슬래브에서 바로 기둥으로 하중을 전달하는 플랫 플레이트 슬래브가 있습니다. 평판슬래브라고도 하는데요. 이 슬래브는 기둥 주위를 따라서 뚫림 전단, 즉 펀칭 파괴가 일어날 위험이 크기 때문에 국내에서는 잘 쓰지 않는 편입니다. 대신 기둥 주변의 뚫림 전단을 보강하기 위해 지판 즉 드롭 패널을 설치해서 보강하는 방식을 많이 사용하는데요. 이런 슬래브를 플랫 슬래브라고..
슬래브에는 필요에 따라 단차를 만들 수 있습니다. 그런데 단차가 클 경우 철근의 복원력이 작용할 수 있기 때문에 철근을 배치할 때 주의해야 합니다. 단차의 크기에 따라 보강하는 방법은 다음과 같습니다. 단차가 75mm 이하 또는 t/4일 때 단차의 크기가 작으면 슬래브 철근을 구부려서 배근해도 무방합니다. 단차가 150mm 이하이면서 t 이하일 때 이 때 철근을 구부려서 배치하면 철근의 복원력이 작용하여 단차가 있는 부위의 콘크리트에 균열이 발생하거나 파괴될 우려가 있습니다. 따라서 단차가 있는 부위에서 철근을 절단한 후 교차배근해야 한다. 단차가 t보다 크고 2t 이하일 때 이 때는 슬래브 상부근에 90˚표준갈고리를 설치해서 정착한 다음, 단차가 있는 부위를 폐쇄형 스터럽을 만들어서 슬래브 철근의 배근..
철근콘크리트 공사에서는 공사의 편의나 그 밖의 필요에 의해 구조도면에 명기되지 않는 개구부를 설치할 때가 있습니다. 슬래브에 설치된 개구부 만일 개구부의 크기가 300mm 이하이거나 슬래브 두께의 두 배 이하이고, 개구부가 주철근을 절단하지 않을 경우에는 보강하지 않아도 되지만, 그러나 그 이외의 경우에는 철근으로 보강을 해야만 합니다. 슬래브의 개구부 보강 슬래브에서 개구부의 크기가 슬래브 판 크기에 비해 상대적으로 작은 경우에는 다음 그림과 같이 개구부에 의해 절단되는 철근과 같은 단면적의 철근을 개구부 양쪽에 보강하도록 규정하고 있습니다. 중간대에 개구부를 설치할 경우에는 전체 철근량만 그대로 유지된다면 중간대가 겹치는 부분에 크기가 큰 개구부를 두어도 상관이 없습니다. 그런데 주열대에서는 주의해야..
보가 있는 슬래브는 변장비(λ=Ly/Lx)에 따라 1방향 슬래브와 2방향 슬래브로 나뉩니다. 단변의 순경간 길이(Lx)에 대한 장변 순경간길이(Ly)의 비가 2배 이상이 되면 하중 대부분이 단변 방향으로만 전달(하중의 분담비율이 94% 이상)되기 때문에 1방향 슬래브로 구분합니다. 1방향 슬래브로 설계한다면 위 그림에서 볼 수 있는 것처럼 하중이 거의 대부분 한 방향으로만 전달되기 때문에 다른 방향으로는 철근의 거의 필요 없는것 아닌가 하고 생각할 수 있습니다. 그런데 콘크리트는 경화하는 과정에서 건조수축이 발생하고 온도변화에 따라 팽창하거나 수축할 수 있는데, 이렇게 작은 인장력에도 콘크리트에는 균열이 발생할 수 있기 때문에 철근으로 보강해야만 합니다. 이것을 최소 철근비라고 합니다. 최소 철근비 콘크..
1방향 슬래브와 2방향 슬래브 슬래브는 '슬래브 구조해석의 원리'에서 볼 수 있는 것처럼 장변방향 순경간의 길이(Ly)와 단변방향 순경간의 길이(Lx)의 비에 따라 1방향 슬래브와 2방향 슬래브로 구분할 수 있습니다. 변장비(λ=Ly/Lx) 즉 단변의 순경간 길이(Lx)에 대한 장변 순경간길이(Ly)의 비가 2배 이상이 되면 하중 대부분이 단변 방향으로만 전달(하중의 분담비율이 94% 이상)되기 때문에 1방향 슬래브로 구분합니다. 1방향 슬래브로 설계되어 있다면 하중이 대부분 단변방향으로 전달되기 때문에 단변방향으로 주철근을 배치하고, 장변방향으로는 수축ㆍ온도철근 정도의 최소철근량 정도만을 배치하게 됩니다. 이에 비해 2방향 슬래브는 단변과 장변 방향으로 서로 하중을 분담하게 됩니다. 그렇더라도 단변방향..