복합 기계적 이음 방식 PC조인트의 개발 및 분절형 프리캐스트 콘크리트 부재의 정적 구조성능 평가
Development of a Hybrid Mechanical Splice PC Joint and Static Structural Performance Evaluation of Segmental Precast Concrete Members
Purpose: This study develops a hybrid mechanical splice (PC Joint) that secures both stress continuity and erection-eccentricity tolerance at segmental joints of precast concrete members, and verifies its static structural performance. Method: Eight full-scale monolithic and segmental beams in two series (600×300×4,200mm and 600×400×6,500mm) were tested under four-point flexure, flexure-shear and pure shear. Result: The segmental specimens carried 1.0-7.1% higher peak loads than the monolithic ones, but their tensile reinforcement ratio was also 21-31% higher. On a normalized basis, their overstrength ratio was 1.40-1.68 against 1.52-1.85 for the monolithic specimens, about 7-10% lower. In pure shear the segmental specimen was 8.2% weaker, yet its strength reached 2.8 times the interface shear-transfer capacity given by the shear-friction provisions, with no sliding failure along the joint. Conclusion: Given this reinforcement difference, the higher peak loads cannot be attributed to the joint. The proposed splice does not enhance flexural capacity but keeps the joint-induced performance loss small relative to the design safety margin, so that segmental members behave comparably to monolithic ones in flexure and shear under static monotonic loading.
한국어
연구목적: 프리캐스트 콘크리트 분절 접합부에서 응력 연속성과 시공 편심 허용성을 동시에 확보하는 복 합 기계적 이음 방식의 PC조인트를 개발하고 정적 구조성능을 검증하고자 한다. 연구방법: 600× 300×4,200mm 및 600×400×6,500mm 두 계열의 일체형·분절형 실험체 8개에 대해 4점 재하 휨, 휨-전단, 접 합부 순수전단 실험을 수행하였다. 연구결과: 분절형의 최대하중은 일체형보다 1.0~7.1% 높았으나 하부 주근 철근비도 21~31% 컸다. 철근량 차이를 배제한 초과강도비는 분절형 1.40~1.68, 일체형 1.52~1.85로 분절형이 약 7~10% 낮았다. 순수전단 강도는 분절형이 8.2% 낮았으나 전단마찰식에 의한 접합면 설계 전 단강도의 2.8배에 달하였고, 접합면 미끄러짐 파괴는 관찰되지 않았다. 결론: 이러한 철근비 차이로 인해 최대하중의 절대값만으로는 조인트에 의한 성능 향상을 논할 수 없다. 제안된 이음은 휨 강도를 높이는 기 술은 아니나 접합면 도입에 따른 성능 손실을 설계 안전여유에 비해 작은 수준으로 억제하여, 정적 단조 가 력 하에서 분절형 부재가 일체 부재에 준하는 휨·전단 거동을 보이게 한다.
목차
ABSTRACT 요약 서론 PC조인트의 구성 및 작동 원리 요구조건과 구성요소 실험 계획 부재 실험체 가력 및 계측 방법 실험 결과 및 고찰 휨 및 휨-전단 거동 접합부 순수전단 거동 결론 References