표제지
목차
ABSTRACT 13
제1장 서론 15
제1절 연구배경 및 동향 15
1. 연구배경 15
2. 연구동향 16
제2절 연구목적 및 방법 20
1. 연구목적 20
2. 연구방법 20
제2장 연쇄붕괴 해석의 개요 22
제1절 연쇄붕괴 22
1. 연쇄붕괴의 개념 22
2. 프리캐스트 콘크리트 구조물의 연쇄붕괴 사례 23
3. 연쇄붕괴거동에서 압축아치작용과 현수작용 25
제2절 국내 프리캐스트 구조 상세 및 실험체 세팅 27
1. 국내 프리캐스트 구조 상세 27
2. 실험체 세팅 31
제3장 해석 계획 34
제1절 요소 및 재료 모델 34
1. 요소 모델 34
2. 재료 모델 37
제2절 해석 모델 48
1. 해석 모델 상세 48
2. 재료 강도 및 스프링 강성 55
3. 표면요소 58
4. 압축아치작용과 현수작용의 기준 59
4. 소결론 60
제4장 해석 결과 61
제1절 연쇄붕괴 실험체 해석 결과 61
1. 실험체 파괴모드 61
2. 실험체 비선형 정적해석 결과 62
3. 실험체 파괴모드 비교 66
4. 가상정적응답 평가 67
5. 연쇄붕괴 설계지침에서의 요구 하중과의 비교 69
6. 소결론 71
제2절 SPC-C 변수 연구 71
1. SPC-C 변수연구 개요 71
2. SPC-C 변수연구 단면 상세 72
3. 1단에 강연선을 배치하는 경우 74
4. 1단에 강연선을 배치하지 않는 경우 75
5. 가상정적응답 및 종합 결과 76
6. 소결론 80
제3절 PC-C 변수 연구 및 보강 상세 설계 80
1. PC-C 변수연구 개요 80
2. PC-C 변수연구 단면 상세 82
3. PC-C 변수연구 해석 결과 83
4. 강연선 비 및 철근비 검증 해석 87
5. 보강 상세 설계 89
6. 소결론 92
제5장 결론 94
참고문헌 96
국문초록 99
〈표 1-1〉 RC구조의 연쇄붕괴에 관한 주요 저널(1997.1~2021.1) 17
〈표 2-1〉 국내 PC 구조의 재료 특성 30
〈표 2-2〉 국내 철근 직경에 따른 공칭 지름 및 단면적 30
〈표 2-3〉 접합 상세에 따른 PC 보의 철근 또는 강연선 비 31
〈표 2-4〉 접합 상세에 따른 토핑 콘크리트 및 PC 기둥의 철근비 31
〈표 3-1〉 인장강도 감소계수에 대한 상수값 41
〈표 3-2〉 실험체 보 철근 및 강연선비 55
〈표 3-3〉 실험체 기둥 철근비 55
〈표 3-4〉 실험체 콘크리트 압축강도 56
〈표 3-5〉 실험체 철근 및 강연선 항복강도 56
〈표 3-6〉 실험체 횡 강성 56
〈표 3-7〉 표면요소 변수 58
〈표 4-1〉 CAA 및 CTA에서의 최대강도 64
〈표 4-2〉 가상정적응답의 최대 강도 및 계수등분포 하중 67
〈표 4-3〉 하중표 69
〈표 4-4〉 1층 G1 부재 요구 하중 비교 70
〈표 4-5〉 SPC-C 변수 연구 단면 상세 (보 = 300 × 300) 73
〈표 4-6〉 강연선 최대 응력 및 CAA와 CTA에서의 최대강도 75
〈표 4-7〉 1단에 강연선을 배치하지 않는 경우 CAA 및 CTA에서의 최대강도 76
〈표 4-8〉 SPC-C 가상정적응답의 최대강도 77
〈표 4-9〉 SPC-C 변수연구 최대강도 순서 77
〈표 4-10〉 SPC-C 변수연구 CAA 및 CTA에서의 최대강도 증가율 78
〈표 4-11〉 PC-C 변수연구 단면 상세(보 = 300 × 300) 83
〈표 4-12〉 PC-C 변수연구 해석결과 86
〈표 4-13〉 PC-C 변수연구 최대강도 증가율 및 감소율 87
〈표 4-14〉 강연선 비 및 철근비 검증 해석 단면 상세(보 = 300 × 300) 88
〈표 4-15〉 강연선 비 및 철근비 검증 해석 결과 88
〈표 4-16〉 PC-C 보강 상세 설계 단면 상세(보 = 300 × 300) 91
〈표 4-17〉 PC-C 보강 상세 설계 해석 결과 92
〈그림 1-1〉 연쇄붕괴 흐름도 16
〈그림 1-2〉 RC구조의 연쇄붕괴에 관한 논문 수(1997.1~2021.1) 17
〈그림 1-3〉 연쇄붕괴 성능 향상을 위한 전략 21
〈그림 2-1〉 캘리포니아 주립 대학 주차장 붕괴 23
〈그림 2-2〉 노스리지 패션센터 주차장 붕괴 24
〈그림 2-3〉 모멘트골조의 연쇄붕괴 거동 예시 25
〈그림 2-4〉 모멘트골조에서 연쇄붕괴 거동 26
〈그림 2-5〉 국내 PC 구조 구성 및 상세 29
〈그림 2-6〉 PC 모멘트골조에서 기둥 제거 시나리오 32
〈그림 2-7〉 내부 기둥 제거 시나리오 실험체 셋업 1 32
〈그림 2-8〉 내부 기둥 제거 시나리오 실험체 셋업 2 33
〈그림 2-9〉 횡지지 서포트 33
〈그림 2-10〉 가이드 레일 33
〈그림 3-1〉 브릭 요소 35
〈그림 3-2〉 2차원 트러스 요소 35
〈그림 3-3〉 2차원 표면요소 36
〈그림 3-4〉 3차원 표면요소 36
〈그림 3-5〉 콘크리트 압축 응력-변형률 관계 39
〈그림 3-6〉 콘크리트에 대한 이축 응력 파괴 기준 40
〈그림 3-7〉 콘크리트의 인장-압축 파괴 기준 41
〈그림 3-8〉 인장강도-균열개구 관계 42
〈그림 3-9〉 균열이 있는 콘크리트의 압축강도 감소계수 43
〈그림 3-10〉 균열 밴드의 정의 45
〈그림 3-11〉 균열 개방 모델 45
〈그림 3-12〉 고정 균열각 모델 46
〈그림 3-13〉 이선형 탄소성 모델 47
〈그림 3-14〉 탄성체 응력-변형률 관계 48
〈그림 3-15〉 SRC 실험체 도면 49
〈그림 3-16〉 SRC 실험체 보 및 기둥 단면도 50
〈그림 3-17〉 SRC ATENA 해석 모델링 50
〈그림 3-18〉 SPC-C 실험체 도면 52
〈그림 3-19〉 SPC-C 실험체 보 및 기둥 단면도 53
〈그림 3-20〉 SPC-C ATENA 해석 모델링 53
〈그림 3-21〉 SPC-P 실험체 도면 54
〈그림 3-22〉 SPC-P 실험체 보 및 기둥 단면도 54
〈그림 3-23〉 실험체 횡 강성 57
〈그림 3-24〉 SRC CAA 기준 59
〈그림 3-25〉 SPC-C CAA 기준 60
〈그림 4-1〉 실험체 파괴모드 62
〈그림 4-2〉 실험체 해석 결과 65
〈그림 4-3〉 SPC 실험체 강연선 최대 응력 65
〈그림 4-4〉 실험체 파괴모드 비교 66
〈그림 4-5〉 실험체 연쇄붕괴거동 가상정적응답 68
〈그림 4-6〉 하중 분담 면적 예시 68
〈그림 4-7〉 3층 프리캐스트 콘크리트 모멘트골조 71
〈그림 4-8〉 강연선 배근 상세 종류 72
〈그림 4-9〉 SPC-C 변수 연구 단면 상세 73
〈그림 4-10〉 1단에 강연선을 배치하는 경우의 해석 결과 75
〈그림 4-11〉 1단에 강연선을 배치하지 않는 경우 해석 결과 76
〈그림 4-12〉 SPC-C 변수연구 연쇄붕괴거동 가상정적응답 79
〈그림 4-13〉 PC-C ATENA 해석 모델링 82
〈그림 4-14〉 부착-슬립 변수 해석 모델 82
〈그림 4-15〉 부착-슬립 관계 82
〈그림 4-16〉 PC-C 변수연구 해석 결과 85
〈그림 4-17〉 강연선 비 및 철근비 검증 해석 결과 88
〈그림 4-18〉 X형 대각 철근 89
〈그림 4-19〉 PC-C-Reinforced 입면도 90
〈그림 4-20〉 PC-C-Reinforced 및 Comparison의 보 단면 상세 90
〈그림 4-21〉 PC-C-Reinforced 및 Comparison 해석 결과 91