㈜㈜㈜㈜피티솔루션피티솔루션피티솔루션피티솔루션

포스트텐션포스트텐션포스트텐션포스트텐션 공법의공법의공법의공법의 이해이해이해이해

01포스트텐션포스트텐션포스트텐션포스트텐션 개념개념개념개념P S C (Prestressed Concrete) P S C (Prestressed Concrete) P S C (Prestressed Concrete) P S C (Prestressed Concrete) 개념개념개념개념

2

---- . . . . 고정하중과고정하중과고정하중과고정하중과 활하중활하중활하중활하중 작용시작용시작용시작용시 휨인장휨인장휨인장휨인장이이이이 발생되는발생되는발생되는발생되는 단면의단면의단면의단면의 위치에위치에위치에위치에

고정하중고정하중고정하중고정하중////활하중활하중활하중활하중

휨인휨인휨인휨인장장장장

휨압축휨압축휨압축휨압축

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스((((압축압축압축압축))))

압압압압축축축축

압압압압축축축축

고정하중고정하중고정하중고정하중////활하중활하중활하중활하중

---- . . . . 사전에사전에사전에사전에 프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 압축력압축력압축력압축력을을을을 주어서주어서주어서주어서

이를이를이를이를 통하여통하여통하여통하여 사용하중시사용하중시사용하중시사용하중시 균열발생균열발생균열발생균열발생 및및및및 처짐을처짐을처짐을처짐을 억제억제억제억제하고하고하고하고, , , , 극한강도극한강도극한강도극한강도를를를를 증진시킨다증진시킨다증진시킨다증진시킨다....

---- . . . . 인장력을인장력을인장력을인장력을 상쇄상쇄상쇄상쇄시키고자시키고자시키고자시키고자 하는하는하는하는 구조이다구조이다구조이다구조이다....

01포스트텐션포스트텐션포스트텐션포스트텐션 개념개념개념개념P S C (Prestressed Concrete) P S C (Prestressed Concrete) P S C (Prestressed Concrete) P S C (Prestressed Concrete) 개념개념개념개념

압축압축압축압축

인장인장인장인장

압축압축압축압축

압축압축압축압축

압축압축압축압축

압축압축압축압축

인장인장인장인장

압축압축압축압축

3

＋＋＋＋

＝＝＝＝

W

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준

4

긴장재의긴장재의긴장재의긴장재의 허용허용허용허용 응력응력응력응력 및및및및 긴장력긴장력긴장력긴장력

구분구분구분구분 긴장긴장긴장긴장 도입도입도입도입 직후직후직후직후 정착정착정착정착 후후후후

인장응력인장응력인장응력인장응력 Min[ 0.94 fpy, 0.8 fpu ] 0.70 fpu

FFFFseseseseFFFFststststfpefpefpefpeffffpypypypyffffpupupupuAAAApspspsps지지지지 름름름름

kNkNkNkNkNkNkNkNMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPaMPa㎟㎟㎟㎟

118.41461,2001,6741,86098.7112.712.712.712.7

166.42051,2001,6741,860138.715.215.215.215.2

Aps : 긴장재의 단면적

fpu : 긴장재의 설계기준인장강도

fpy : 긴장재의 설계기준항복강도 ( 0.9* fpu= 0.9*1,860MPa = 1,674MPa )

fpe : 긴장재의 유효프리스트레스응력 ( 0.65* fpu= 0.65*1,860MPa = 1,200MPa )

Fst : 최대 긴장력 ( Min[ 0.94 fpy, 0.8 fpu ] *Aps = Min[ 1,573 or 1,485 ] *138.7 = 205kN )

Fse : 유효 긴장력 ( fpe*Aps = 1,200*138.7 = 166.4kN )

Jacking Stage ( Fst )Jacking Stage ( Fst )Jacking Stage ( Fst )Jacking Stage ( Fst )

Service Service Service Service Stage ( Fse )Stage ( Fse )Stage ( Fse )Stage ( Fse )

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준긴장력긴장력긴장력긴장력 손실손실손실손실

• 프리스트레스는프리스트레스는프리스트레스는프리스트레스는 여러여러여러여러 가지가지가지가지 원인에원인에원인에원인에 의하여의하여의하여의하여 단부에서단부에서단부에서단부에서 측정된측정된측정된측정된 값보다값보다값보다값보다 평균적으로평균적으로평균적으로평균적으로 작은작은작은작은 긴장력긴장력긴장력긴장력이이이이 긴장재에긴장재에긴장재에긴장재에 작용한다작용한다작용한다작용한다....

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 도입시도입시도입시도입시 손실손실손실손실

정착장치의 활동( Anchorage set )

: 정착시 강연선이 미끄러져 들어감.

마찰손실

곡률마찰( curvature effect )

: 강연선의 각도 변화에 의한 손실.

파상마찰( wobbling effect )

: 강연선의 다소의 파상에 의한 손실.

콘크리트의 탄성변형( Elastic shortening )

: 프리스트레스 도입시 콘크리트는 압축되어 부재 길이가 줄어든다.

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 도입도입도입도입 후후후후 손실손실손실손실((((시간시간시간시간 의존적의존적의존적의존적))))

콘크리트의 크리프( Creep )

: 콘크리트의 크리프에 의한 손실.

콘크리트의 건조수축( Shrinkage )

: 콘크리트의 건조수축에 의한 손실.

강연선의 이완( Relaxation )

: 긴장재는 인장력으로 긴장한 채 그 길이를 일정하게 유지해 두면,시간이 지남에 따라 긴장재의 인장응력이 감소한다.

5

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준마찰마찰마찰마찰 계수계수계수계수

6

• 곡률곡률곡률곡률 마찰마찰마찰마찰 계수계수계수계수 : : : : 강연선의 각도 변화에 의한 손실. ( 강연선이 곡선으로 배치된 경우의 마찰 손실 )

• 파상파상파상파상 마찰마찰마찰마찰 계수계수계수계수 : : : : 강연선의 길이에 의한 손실. ( 강연선이 직선 배치가 되지 않은 경우의 마찰 손실 )

PS PS PS PS 강재의강재의강재의강재의 종류종류종류종류파상마찰계수파상마찰계수파상마찰계수파상마찰계수 (((( k )k )k )k )

[ / m][ / m][ / m][ / m]곡률마찰계수곡률마찰계수곡률마찰계수곡률마찰계수((((μμμμpppp))))

[ / radian][ / radian][ / radian][ / radian]

부착긴장재부착긴장재부착긴장재부착긴장재

강선 긴장재 0.0033~ 0.0050 0.15~ 0.25

강봉 긴장재 0.0003~ 0.0020 0.08~ 0.30

고강도 스트랜드 0.0015~ 0.0066 0.15~ 0.25

비부착비부착비부착비부착긴장재긴장재긴장재긴장재

수지수지수지수지, , , , 방수방수방수방수, , , , 피복피복피복피복강선 긴장재 0.0033~ 0.0066 0.05~ 0.15

고강도 스트랜드 0.0033~ 0.0066 0.05~ 0.15

그리스로그리스로그리스로그리스로 미리미리미리미리도포된도포된도포된도포된 경우경우경우경우

강선 긴장재 0.0010~ 0.0066 0.05~ 0.15

고강도 스트랜드 0.0010~ 0.0066 0.05~ 0.15

0509.4.2 < 0509.4.2 < 0509.4.2 < 0509.4.2 < 해표해표해표해표 0509.4.2 > 0509.4.2 > 0509.4.2 > 0509.4.2 > 포스트텐션된포스트텐션된포스트텐션된포스트텐션된 긴장재의긴장재의긴장재의긴장재의 마찰계수마찰계수마찰계수마찰계수 ( ( ( ( KBC KBC KBC KBC 2009 2009 2009 2009 건축구조기준해설건축구조기준해설건축구조기준해설건축구조기준해설 ))))

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준설계단계설계단계설계단계설계단계

• 정착 장치의 활동

• 긴장재 마찰에 의한 긴장력 손실

• 콘크리트 탄성 수축에 의한 긴장력 손실

• Creep에 의한 긴장력 손실

• Shrinkage에 의한 긴장력 손실

• 강연선 이완 따른 긴장력 손실

Jacking Stage ( Fst )Jacking Stage ( Fst )Jacking Stage ( Fst )Jacking Stage ( Fst )

AfterAfterAfterAfter Transfer Transfer Transfer Transfer StageStageStageStage

Transfer Transfer Transfer Transfer Stage ( Fpi )Stage ( Fpi )Stage ( Fpi )Stage ( Fpi )

Service Service Service Service Stage ( Fse )Stage ( Fse )Stage ( Fse )Stage ( Fse )

Ultimate Ultimate Ultimate Ultimate Stage ( Fps )Stage ( Fps )Stage ( Fps )Stage ( Fps )

AfterAfterAfterAfter Jacking StageJacking StageJacking StageJacking Stage

Fst : 최대 긴장하중, Fpi : 도입단계 하중, Fse : 유효긴장력, Fps : 극한하중

7

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준하중조건하중조건하중조건하중조건

8

고정하중고정하중고정하중고정하중////활하중활하중활하중활하중 ( ( ( ( 비계수비계수비계수비계수하중하중하중하중) ) ) ) –––– ( ( ( ( 최대최대최대최대 ))))

---- . . . . 도입단계도입단계도입단계도입단계 ( ( ( ( Transfer Stage )Transfer Stage )Transfer Stage )Transfer Stage )

콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트강도강도강도강도 : fci ( : fci ( : fci ( : fci ( 최소최소최소최소 ))))

자중자중자중자중 ( ( ( ( 최소최소최소최소 ))))

---- . . . . 사용하중시사용하중시사용하중시사용하중시 ( Service Stage )( Service Stage )( Service Stage )( Service Stage )

---- . . . . 극한하중시극한하중시극한하중시극한하중시 ( Ultimate Stage )( Ultimate Stage )( Ultimate Stage )( Ultimate Stage )

� 긴장력 : 단기 및 장기 손실 발생하기 전으로 최대값

� 콘크리트 : 설계 강도 이전 최소값

� 작용하중 : 마감 및 활하중 작용전이므로 최소값

� 검토사항 : 콘크리트의 인장균열 및 압괴, 정착부 파괴

� 긴장력 : 장/단기 손실이 발생한 후의 유효긴장력

� 콘크리트 : 설계 강도 최대값

� 작용하중 : 모든 설계 하중 최대값 ( 비계수하중 )

� 검토사항 : 프리스트레스의 손실발생 후 처짐, 인장균열의 발생

� 긴장력 : 공칭 강도 레벨

� 콘크리트 : 설계 강도 최대값

� 작용하중 : 모든 설계 하중 최대값 ( 계수하중 )

� 검토사항 : 부재의 휨파괴 또는 휨-압축파괴

고정하중고정하중고정하중고정하중////활하중활하중활하중활하중 ( ( ( ( 계수계수계수계수 하중하중하중하중))))

콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트강도강도강도강도 : fck: fck: fck: fck

긴장력긴장력긴장력긴장력

( ( ( ( 최대최대최대최대 ))))

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준콘크리트의콘크리트의콘크리트의콘크리트의 재료재료재료재료 강도강도강도강도

9

0509.9.1.4 0509.9.1.4 0509.9.1.4 0509.9.1.4 재료의재료의재료의재료의 공칭강도공칭강도공칭강도공칭강도 ( ( ( ( KBC KBC KBC KBC 2009 2009 2009 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 ))))

(3) 포스트텐션을 도입할 때 콘크리트 압축강도는 설계도면에 명시하여야 한다. 낮은 압축강도를 보상하기 위해 특별히 큰 정착장치를

사용하거나 최종 프리스트레스 힘의 50%를 초과하지 않는 힘으로 긴장재를 긴장하는 경우를 제외하고는 콘크리트의 압축강도가 적어도

여러 개의 강연선에 대하여 28MPa, 단일강연선이나 강봉에 대하여 17MPa가 되기 전에는 콘크리트에 프리스트레스를 도입해서는 안 된다.

0509.9.1.4 0509.9.1.4 0509.9.1.4 0509.9.1.4 재료의재료의재료의재료의 공칭강도공칭강도공칭강도공칭강도 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 해설해설해설해설))))

(3) 설계자는 도면과 시방서에 긴장력 도입시의 콘크리트강도를 명기해야 한다. 초기 건조수축균열을 제어하기 위해 때때로 콘크리트

강도가 17MPa 이하일 때 단일강연선 긴장재를 긴장하기도 한다. 이러한 경우에는 특별히 큰 정착장치를 사용하거나 최종 긴장력의 1/ 3

내지 1/ 2 정도의 긴장력으로 긴장하여야 한다.

4.64.64.64.6 프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 ( ( ( ( 도로교도로교도로교도로교 설계기준설계기준설계기준설계기준 ))))

프리스트레스 콘크리트의 설계기준강도 fck는 적어도 다음 값 이상으로 하여야 한다.

• 프리텐션 방식의 경우 : 35MPa

• 포스트텐션 방식의 경우 : 30MPa

10.4..2.1 Concrete Properties POST10.4..2.1 Concrete Properties POST10.4..2.1 Concrete Properties POST10.4..2.1 Concrete Properties POST- --- TENSIONINS TENSIONINS TENSIONINS TENSIONINS MANUAL ( PTI ; POSTMANUAL ( PTI ; POSTMANUAL ( PTI ; POSTMANUAL ( PTI ; POST---- TENSIONING INSTITUETENSIONING INSTITUETENSIONING INSTITUETENSIONING INSTITUE))))

• Concrete Strength Concrete Strength Concrete Strength Concrete Strength – Typical 28- day concrete strengths(f’c) range from 4000 to 6000 psi (27.6MPa to 41.4MPa),………

• WaterWaterWaterWater---- Cement Ratio Cement Ratio Cement Ratio Cement Ratio – Water- cement ratios are typically 0.40 and 0.45.

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 허용허용허용허용 응력응력응력응력

10

고정하중고정하중고정하중고정하중////활하중활하중활하중활하중

휨인휨인휨인휨인장장장장

휨압축휨압축휨압축휨압축

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 ( ( ( ( 인장인장인장인장 ))))

휨인휨인휨인휨인장장장장

휨압축휨압축휨압축휨압축

휨압축휨압축휨압축휨압축

휨인휨인휨인휨인장장장장

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 ( ( ( ( 인장인장인장인장 ))))

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 ( ( ( ( 압축압축압축압축 ))))프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 ( ( ( ( 압축압축압축압축 ))))

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 ( ( ( ( 압축압축압축압축 ))))

프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 ( ( ( ( 인장인장인장인장 ))))

고정하중고정하중고정하중고정하중////활하중활하중활하중활하중

인장인장인장인장 ( ( ( ( 감소감소감소감소 ))))

압축압축압축압축 ( ( ( ( 증가증가증가증가 ))))

압축압축압축압축 ( ( ( ( 증가증가증가증가 ))))

인장인장인장인장 ( ( ( ( 감소감소감소감소 ))))

인장인장인장인장 ( ( ( ( 감소감소감소감소 ))))

압축압축압축압축 ( ( ( ( 증가증가증가증가 ))))

ftftftft ftftftft

ftftftft

구분구분구분구분 콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 허용응력허용응력허용응력허용응력

비균열비균열비균열비균열 단면단면단면단면

부분균열부분균열부분균열부분균열 단면단면단면단면

완전균열완전균열완전균열완전균열 단면단면단면단면

2222방향방향방향방향 슬래브슬래브슬래브슬래브

ft : 미리 압축을 가한 인장구역에서 사용하중에 의한 인장연단응력

fckft 63.0≤

fckftfck 00.163.0 ≤<

ftfck ≤00.1

fckft 5.0≤

＋＋＋＋

＝＝＝＝

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준사용성에사용성에사용성에사용성에 관한관한관한관한 설계설계설계설계 요구요구요구요구 조건조건조건조건

11

구분구분구분구분포스트텐션포스트텐션포스트텐션포스트텐션 콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 부재부재부재부재 철근콘크리트철근콘크리트철근콘크리트철근콘크리트

부재부재부재부재비균열비균열비균열비균열 등급등급등급등급 부분균열부분균열부분균열부분균열 등급등급등급등급 균열균열균열균열 등급등급등급등급

거동거동거동거동 비균열 상태 비균열과 균열의중간 상태 균열 상태 균열 상태

사용하중사용하중사용하중사용하중 응력응력응력응력 계산계산계산계산 때의때의때의때의 균열조건균열조건균열조건균열조건 비균열 전단면 비균열 전단면 균열 단면 조건 없음

콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트

긴장긴장긴장긴장 도입도입도입도입 직후직후직후직후 인장인장인장인장 응력응력응력응력 좌동 좌동 조건 없음

허용허용허용허용 압축압축압축압축 응력응력응력응력 좌동 조건 없음 조건 없음

허용허용허용허용 인장인장인장인장 응력응력응력응력 조건 없음

처짐처짐처짐처짐 계산계산계산계산 근거근거근거근거 비균열 전단면 균열 단면 균열 단면 균열 단면

균열균열균열균열 제어제어제어제어 불필요 불필요 필요 필요

표면철근표면철근표면철근표면철근 불필요 불필요 필요 필요

fckft 63.0≤ fckftfck 00.163.0 ≤< ftfck ≤00.1

fckfc 6.0≤

fckft 25.0≤

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준콘크리트의콘크리트의콘크리트의콘크리트의 허용허용허용허용 응력응력응력응력

12

구분구분구분구분 긴장긴장긴장긴장 도입도입도입도입 직후직후직후직후사용하중사용하중사용하중사용하중

지속하중지속하중지속하중지속하중 전체하중전체하중전체하중전체하중

압축압축압축압축응력응력응력응력

단순보 0.7 fci

0.45 fck 0.6 fck

기 타 0.6 fci

구분구분구분구분 긴장긴장긴장긴장 도입도입도입도입 직후직후직후직후 사용하중사용하중사용하중사용하중

인장인장인장인장응력응력응력응력

단순보 0.52방향슬래브

비균열 0.5

기 타 0.25 기 타비균열

부분균열

fckft 63.0≤

fckftfck 00.163.0 ≤<

fckfci

fci

비균열비균열비균열비균열단면단면단면단면 설계설계설계설계

단순보단순보단순보단순보 기타기타기타기타 2222방향방향방향방향슬래브슬래브슬래브슬래브

긴장력긴장력긴장력긴장력도입직후도입직후도입직후도입직후

지속하중지속하중지속하중지속하중(1.0DL+0.3LL)(1.0DL+0.3LL)(1.0DL+0.3LL)(1.0DL+0.3LL)

전체하중전체하중전체하중전체하중(1.0DL+1.0LL)(1.0DL+1.0LL)(1.0DL+1.0LL)(1.0DL+1.0LL)

0.7 0.7 0.7 0.7 fcifcifcifci 0.6 fci0.6 fci0.6 fci0.6 fci

0.7 fci0.7 fci0.7 fci0.7 fci

0.45 fck0.45 fck0.45 fck0.45 fck

0.6 fci0.6 fci0.6 fci0.6 fci

0.45 fck0.45 fck0.45 fck0.45 fck 0.45 fck0.45 fck0.45 fck0.45 fck

0.45 fck0.45 fck0.45 fck0.45 fck

0.45 fck0.45 fck0.45 fck0.45 fck

0.60 fck0.60 fck0.60 fck0.60 fck 0.60 fck0.60 fck0.60 fck0.60 fck 0.60 fck0.60 fck0.60 fck0.60 fck

0.60 fck0.60 fck0.60 fck0.60 fck

0.60 fck0.60 fck0.60 fck0.60 fck

0.5 fci^(1/2) 0.5 fci^(1/2) 0.5 fci^(1/2) 0.5 fci^(1/2) 0.6 fci0.6 fci0.6 fci0.6 fci

0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2)

0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2)

0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2) 0.25 fci^(1/2) 0.5 fci^(1/2) 0.5 fci^(1/2) 0.5 fci^(1/2) 0.5 fci^(1/2)

0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.5 fck^(1/2) 0.5 fck^(1/2) 0.5 fck^(1/2) 0.5 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2)

0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2) 0.63 fck^(1/2)

fci : 프리스트레스를 도입할 때의 콘크리트 압축강도

fck : 콘크리트의 설계기준압축강도

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준긴장재와긴장재와긴장재와긴장재와 철근의철근의철근의철근의 배치배치배치배치 제한사항제한사항제한사항제한사항 ---- 1111

1111방향방향방향방향 프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 슬래브슬래브슬래브슬래브

0505.7.3 0505.7.3 0505.7.3 0505.7.3 긴장재와긴장재와긴장재와긴장재와 철근의철근의철근의철근의 배치배치배치배치 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 ))))

(2) 유효프리스트레스에 의해 콘크리트 전체 단면적에 생기는

평균압축응력이 0.7Mpa이상이 되도록 긴장재를 배치하여야 하며, 긴장재

간격은 1.8m를 넘지 않아야 한다.

(3) 긴장재 간격이 1.3m를 초과하는 경우 0505.7.2의 규정에 따라

수축.온도철근을 추가로 배치하여야 한다.

13

0505.7.3 10505.7.3 10505.7.3 10505.7.3 1방향방향방향방향 프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 슬래브슬래브슬래브슬래브 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 해설해설해설해설))))

유효프리스트레스에 의한 평균압축응력 0.7MP은 건조수축온도 철근의 항복강도를 단면의 응력으로

환산한 값이다.

일반적으로 프리스트레스 콘크리트 슬래브는 포스트텐션공법으로 시공되는데, 이 경우 슬래브 단부 정착구

주위에는 집중압축응력이 작용한다. 따라서 긴장재의 간격이 1.3m를 초과할 경우에는 슬래브 단부의

집중하중이 어느 정도 등분포응력으로 바뀌는 점까지 부착된 철근으로 보강할 필요가 있다.

Zone A

Zone A

Zone A

Zone B

Zone B

Zone B

45 45

보 또는 집중배치 텐던

600mm

슬래브 단부에서 150mm 후크

슬래브

슬래브 단부

250mm 슬래브인 경우 13mm @ 250mm OC200mm 슬래브인 경우 13mm @ 350mm OC

상하부 교대로 배근

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준긴장재와긴장재와긴장재와긴장재와 철근의철근의철근의철근의 배치배치배치배치 제한사항제한사항제한사항제한사항 ---- 2222

2222방향방향방향방향 프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 슬래브슬래브슬래브슬래브

0509.8.2 0509.8.2 0509.8.2 0509.8.2 긴장재와긴장재와긴장재와긴장재와 철근의철근의철근의철근의 배치배치배치배치 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 ))))

(1)등분포활하중과 고정하중에 대하여 1방향으로 배치된 긴장재의 간격은

슬래브 두께의 8배 이하 이어야 하고, 또한 1.5m 이하로 해야 한다.

(2) 유효프리스트레스 힘에 의한 콘크리트의 평균압축이 0.9Mpa이상이

되도록 긴장재의 간격을 정하여야 한다.

(3) 2개 이상의 긴장재를 기둥의 전단에 대한 위험단면 구간에 각 방향으로

배치하여야 한다.

14

R18.12.4 ( ACI 318R18.12.4 ( ACI 318R18.12.4 ( ACI 318R18.12.4 ( ACI 318---- 11111111 ))))

This section provides specific guidance concerning tendon distribution that will permit the use of

banded tendon distributions in one direction.

This method of tendon distribution has been shown to provide satisfactory performance by structural

research.

The minimum average effective prestress of 125 psi was used in two- way test panels in the early 70s

to address punching shear concerns of lightly reinforced slabs.

For this reason, the minimum effective prestress must be provided at every cross section.

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준2222방향방향방향방향 프리스트레스프리스트레스프리스트레스프리스트레스 콘크리트콘크리트콘크리트콘크리트 슬래브와슬래브와슬래브와슬래브와 기초판의기초판의기초판의기초판의 PunchingPunchingPunchingPunching

(4) ① 기둥단면의 어느 부분도 불연속단으로부터 슬래브 두께의 4배보다 더 가까이 있지 않아야 하고

② 식(0507.12.4)에서 fck는 35MPa 이하로 하여야 하며,

③ 각 방향의 fpc는 0.88MPa 이상이어야 하고, 3.5MPa 이하로 취하여야 한다.

15

0507.12.2 20507.12.2 20507.12.2 20507.12.2 2방향방향방향방향 거동에거동에거동에거동에 대한대한대한대한 전단전단전단전단 강도강도강도강도 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 ))))

� ①①①①, , , , ②②②②, , , , ③③③③ 을을을을 만족만족만족만족 할할할할 경우경우경우경우 ---- ( 0507.12.4 ( 0507.12.4 ( 0507.12.4 ( 0507.12.4 식식식식 ))))

pOpcCKPC vdbffV ++= )3.0(β

� ①①①①, , , , ②②②②, , , , ③③③③ 을을을을 만족만족만족만족 못못못못 할할할할 경우경우경우경우

)1.12.0507()2

1(61 −+= dbfV OCK

cC β

)2.12.0507()2

1(61 −+= dbf

bd

V OCKo

sC

α

)3.12.0507(31 −= dbfV OCKC

Fpc : 작용하중을 저항하는 단면의 중심에서 콘크리트의 압축응력(모든

프리스트레스의 손실을 감안한), 또는 단면의 중심이 플랜지 내에 위치할 경우는

복부와 플랜지의 교차점에서 압축응력

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준긴장재와긴장재와긴장재와긴장재와 철근의철근의철근의철근의 배치배치배치배치 제한사항제한사항제한사항제한사항 ---- 3333

16

0509.5.2 0509.5.2 0509.5.2 0509.5.2 휨부재의휨부재의휨부재의휨부재의 보강에보강에보강에보강에 대한대한대한대한 제한제한제한제한 사항사항사항사항 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 ))))

(2) 철근과 긴장재의 전체량은 콘크리트 파괴계수(fcr)을 기초로 하여

계산된 균열하중의 1.2배 이상의 계수하중을 받는데 충분하여야 한다.

- > 2방향 및 비부착 포스트텐션 슬래브는 제외

휨부재휨부재휨부재휨부재 ( ( ( ( 부착공법부착공법부착공법부착공법 ))))

0509.5.2 0509.5.2 0509.5.2 0509.5.2 휨휨휨휨 부재의부재의부재의부재의 보강에보강에보강에보강에 대한대한대한대한 제한사항제한사항제한사항제한사항 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 해설해설해설해설))))

긴장력이 부재의 휨균열 강도에 미치지 못하면 휨균열의 발생과 함께 취성파괴가 발생할 수 있다.

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준최소최소최소최소 부착부착부착부착 철근철근철근철근 ( ( ( ( 비부착공법비부착공법비부착공법비부착공법 ) ) ) ) ---- 1111

17

• 부착철근이부착철근이부착철근이부착철근이 없는없는없는없는 경우에는경우에는경우에는경우에는 큰큰큰큰 폭의폭의폭의폭의 인장균열이인장균열이인장균열이인장균열이 국부적으로국부적으로국부적으로국부적으로 발생할발생할발생할발생할 수수수수 있다있다있다있다. . . . 따라서따라서따라서따라서 휨균열의휨균열의휨균열의휨균열의 분산을분산을분산을분산을 위하여위하여위하여위하여 부착철근이부착철근이부착철근이부착철근이 필요하다필요하다필요하다필요하다....

부착철근 미배치 ( 대형 단일 균열 ) 부착철근 배치 ( 소형 많은 균열 )

(3) 두께가두께가두께가두께가 일정한일정한일정한일정한 2222방향방향방향방향 플랫플레이트플랫플레이트플랫플레이트플랫플레이트

① 정휨모멘트가 발생하는 구역 –콘크리트 응력이 를 초과 할 경우

Nc : 고정하중과 활하중 ( D+L )에 의한 콘크리트의 인장력

② 부모멘트 구간 –기둥받침부

Acf : 이방향 슬래브의 기둥 위치에서 2개의 직교하는 등가골조 슬래브-보 대의 단면적 중 큰 값

- > 기둥받침부 전면에서 각각 1.5h 떨어진 슬래브 폭 내에 균등하게 4개 이상의 철근을

각 방향으로 300㎜ 이하의 간격으로 배치하야 한다.

0509.5.3 0509.5.3 0509.5.3 0509.5.3 휨부재의휨부재의휨부재의휨부재의 최소최소최소최소 부착철근량부착철근량부착철근량부착철근량 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 ( KBC 2009 건축구조기준건축구조기준건축구조기준건축구조기준 ))))

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준최소최소최소최소 부착부착부착부착 철근철근철근철근 ( ( ( ( 비부착공법비부착공법비부착공법비부착공법 )))) ---- 2222

18

(2) As = 0.004*Act - > 사용하중의 응력상태에 관계없이 배치하여야 한다.

Act : 콘크리트 전체 단면의 중심축과 인장연단 사이의 단면적

구분구분구분구분 단면단면단면단면 형상형상형상형상 최소최소최소최소 부착부착부착부착 철근철근철근철근 계산계산계산계산

단부단부단부단부 상부상부상부상부(((( TTTT형형형형 단면단면단면단면 ))))

중앙부중앙부중앙부중앙부 하부하부하부하부(((( 직사각형직사각형직사각형직사각형 단면단면단면단면))))

400400400400

4,0004,0004,0004,000

400400400400

reqreqreqreqAAAAssss =0.004*(4,000=0.004*(4,000=0.004*(4,000=0.004*(4,000㎜㎜㎜㎜*150*150*150*150㎜㎜㎜㎜ +400+400+400+400㎜㎜㎜㎜ *150*150*150*150㎜㎜㎜㎜))))

====2,640 2,640 2,640 2,640 ㎟㎟㎟㎟

D19 D19 D19 D19 ( a1=287 ( a1=287 ( a1=287 ( a1=287 ㎟㎟㎟㎟ ))))

∴∴∴∴ 10101010---- D19 ( As=2,870 D19 ( As=2,870 D19 ( As=2,870 D19 ( As=2,870 ㎟㎟㎟㎟ ))))

reqreqreqreqAAAAssss =0.004*(400=0.004*(400=0.004*(400=0.004*(400㎜㎜㎜㎜*500*500*500*500㎜㎜㎜㎜))))

=800 =800 =800 =800 ㎟㎟㎟㎟

D19 D19 D19 D19 ( a1=287 ( a1=287 ( a1=287 ( a1=287 ㎟㎟㎟㎟ ))))

∴∴∴∴ 3333---- D19 D19 D19 D19 ( ( ( ( As=861 As=861 As=861 As=861 ㎟㎟㎟㎟ ))))

02020202구조구조구조구조 기준기준기준기준구조구조구조구조 기준기준기준기준 정리정리정리정리

19

구분구분구분구분 항목항목항목항목 기준기준기준기준 내용내용내용내용

비부착비부착비부착비부착

최소부착철근KBC20090509.5.3

보

슬래브

부모멘트 모든 경우

정모멘트 콘크리트에 이상 인장응력이발생하는경우

1방향 프리스트레스슬래브

KBC20090505.7.3

최대 배치 간격 1.8m

최소 압축 응력 0.7MPa

0.7MPa이하인 영역 처리 철근 배근

2방향 프리스트레스슬래브

KBC20090509.8.2

최대 배치 간격 1.5m or 슬래브 두께의 8배

최소 압축 응력 0.9MPa

부착부착부착부착 휨 부재 제한사항KBC20090509.5.2

콘크리트의파괴계수 fr을 기초로 하여 계산된 균열하중의 1.2배 이상의 계수하중을받는 데 충분한철근

cts AA 004.0=

ckf17.0y

os f

NA

5.0=

cfs AA 00075.0=

감감감감 사사사사 합합합합 니니니니 다다다다....

㈜㈜㈜㈜ 피티솔루션피티솔루션피티솔루션피티솔루션

• 주주주주 소소소소: : : : 서울시서울시서울시서울시 강남구강남구강남구강남구 역삼동역삼동역삼동역삼동 753753753753---- 6666번지번지번지번지 2,32,32,32,3층층층층

• 홈페이지홈페이지홈페이지홈페이지 : http:/ /www.ptsolution.co.kr: http:/ /www.ptsolution.co.kr: http:/ /www.ptsolution.co.kr: http:/ /www.ptsolution.co.kr

• E E E E ---- Mail : pts1080@chol.comMail : pts1080@chol.comMail : pts1080@chol.comMail : pts1080@chol.com

• Tel : 02_539_1080Tel : 02_539_1080Tel : 02_539_1080Tel : 02_539_1080

• Fax : 02_539_4302Fax : 02_539_4302Fax : 02_539_4302Fax : 02_539_4302