Page 42 - 건축구조 Vol. 28 / No. 04

기술초대석 | 01

2.2.2 PCRC 설계 3.1.2 시험 결과 및 내진성능 판단
PCRC의 경우는 접합부 틈새 고강도 그라우트의 양생 이전과 이후로 구 체결요소 인장 시험의 대표적인 결과는 그림 3.3과 같으며 항복강도는
분한다. 양생 이전에는 체결되는 PCRC의 주철근으로 휨강도를 설계한 약 465MPa, 인장강도는 약 560MPa로 나타났다. KS D 0249 의 기계식
4)
1)
다. 양생 이후에는 콘크리트구조 휨 및 압축 설계기준(KDS 14 20 20) 에 이음의 성능 판정 기준에 따라 파단 강도는 모재 철근 규격 최소 항복점의
따라 산정한다. 역시 무지주 공법으로 이루어진다. 보-기둥 접합부의 판 125% 이상이어야 한다. 6개의 모든 시편은 항복강도 400MPa의 125%인
넬 전단강도에 대해서는 ACI 352R-02 Recommendations for Design 500MPa 이상을 나타내며 이를 만족하였다.
of Beam-Column Connections in Monolithic Reinforced Concrete 실물 시험에 해당하는 가설 상태 시험 및 시공 후 내진성능 시험의 결
2)
Structures 에 따라 설계할 수 있다. 과는 그림 3.5, 표 3.1과 같다. 가설 상태의 실험체는 T, 시공 후 실험체
는 S, RC 구조 실험체는 R에 해당한다. 실험체 T는 스플라이스 슬리브 없
3. 인증기술 실험적 연구 이, 최외각 코너의 주철근 4-D32에 의한 휨강도가 발현하였고 최대내력
인 194kN 만큼의 수평하중을 지지할 수 있음을 확인하였다. 실험체 S는
3.1 SSPC 반복횡가력 시험 2,277kN·m의 휨강도가 발현하였고 이는 설계휨강도의 약 1.14배에 해당
3.1.1 시험 개요 한다. 실험체의 균열 양상은 그림 3.4와 같다. 최종적으로 층간변위비 5%
2018년 8월, 하이브리드구조실험센터에서 SSPC의 구조적 성능 시험을 단계 후 종료되었다. 실험체 R은 2,314kN·m의 휨강도가 발현하여 실험
실시하였다(그림 3.1~3.2). 실제 스케일의 기초-기둥 접합부 실험체를 제 체 S와 유사하였다.
작하여 체결요소의 인장강도 성능, 가설 상태의 구조성능(그림 3.1 (a)), 시
공 후 내진성능(그림 3.1 (b))으로 총 세 가지 항목을 검증하였다. 가설 상
태의 구조성능 시험은 600×600, 800×800mm 크기의 기둥 부재와 D32
주철근에 대하여 고정 너트의 체결을 완료한 후 부재 틈새와 코너부에 그
라우트를 채우지 않은 채로 기둥 상부를 단조가력하여 구조성능을 파악하
였다. 시공 후 내진성능 시험은 동일한 크기의 실험체의 부재 틈새와 코너
부에 그라우트를 채워 양생한 후 반복가력으로 내진성능을 파악하였다. 가
3)
력 계획은 ACI 374.2R-13 의 프로토콜을 사용하였다.

(a) C1 (b) C2
[그림 3.3] SSPC 체결요소 인장 시험 결과

PC 구조의 내진성능을 평가하는 별도의 지침이 없으므로 ACI 374.1-
05 의 Acceptance criteria에 따라 내진성능을 판단하였다. SSPC는 아래
5)
의 세 가지 기준을 모두 만족한다.
(a) 가설 상태 시험 (b) 시공 후 시험

1) 그림 3.6 (a)와 같이, 실험체는 층간변위비 3.5% 이상의 가력단계의
[그림 3.1] SSPC 실물 실험체 접합부 최종 사이클에서 최대하중의 75% 이상의 내력을 유지하였다. 최대하
중의 75% 대비 층간변위비 4.0%에서 하중의 값은 1.13으로 나타났
다. 다만 부가력의 경우 다소 부족하였지만 0.94의 수치로 근사한 성
능을 나타냈다.

2) 그림 3.6 (b)와 같이, 층간변위비 4.0%에서 에너지소산능력의 면적
비가 0.125보다 작지 않음을 확인하였다. 층간변위비 2.5% 이하에서
는 PC 실험체의 에너지소산능력이 더 우수한 것으로 나타났다.

3) 그림 3.6 (c)와 같이, 층간변위비 4.0% 가력단계에서 원점 부근 강성
이 초기 강성의 1/20 이상을 나타냈다. 원점 부근 강성은 ±0.35%에
서 Secant stiffness로 측정하여 3.44이며 적색 점선은 초기 강성의
1/20으로 1.06에 해당한다.
[그림 3.2] SSPC 실물 실험체 설치

40 건 축 구 조 2021 _ 07 _ 08 제28권 / 제04호