철근콘크리트 구조물의 설계 및 검토

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본문내용
연구배경 및 목적

철근콘크리트 구조물의 설계 및 검토에 있어 균열은 사용성 측면에서 매우 중요한 요소 중 하나이다. 균열은 구조물에 작용하는 하중이나 부재의 구속력에의해서 콘크리트에 발생하는 인장응력이 인장강도를 초과할 때 발생한다. 또한크리프 및 건조수축 등의 재료적인 원인에 의해서도 발생하게 된다. 구조물에 균열이 발생하면 철근의 부식과 처짐을 유발하고 내하력 및 성능을 저하시킨다. 그러나 균열은 부착 특성, 부착 전달길이, 피복 두께 등 다양한 변수에 의해 크기를 정확히 예측하기 어려운 복잡한 현상이다. 현재까지도 여러 연구자들에 의해
균열에 대한 연구가 진행되고 있으나 아직 그 관계가 명확하게 정의되어 있지않고 대부분 실험 및 경험에 근거하고 있다. 그 중 대표적으로 사용되는 균열폭산정식으로는 CEB/FIP 모델코드(MC90) 및 유로코드 2(EC2), Gergely-Lutz에의한 제안식 등이 있다. 일반적으로 균열 검증을 위해서 이러한 제안식을 통해직접 균열폭을 산정하고 이를 허용 균열폭과 비교하는 방법이 주로 사용되고 있다. Gergely-Lutz의 제안식은 식의 형태가 단순하고 계산이 간단하여 실무에서많이 사용되고 있으며, 2003년까지 콘크리트구조설계기준에 채택되어 사용하였다. 그러나 Gergely-Lutz의 제안식은 기존 연구자들의 실험 자료의 통계적 분석을 바탕으로 제안된 식으로 이론적 근거가 부족하다. 반면 MC90 및 EC2에서는 재료모델 및 이론을 바탕으로 최대균열간격에 철근과 콘크리트의 평균변형률 차의 곱으로 균열폭을 산정한다. 2007년 개정된 콘크리트구조설계기준에서도 이와 동일한 방법으로 균열폭을 산정하도록 제시되어 있다.
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