스테인레스 강섬유를 이용한 고성능 영구거푸집적용 벽체구조물의 설계변수 연구

A Study of Design Parameter for the Field Application of High Performance Permanent Form (HPPF) Using Stainless Steel Fiber

  • 투고 : 2007.01.26
  • 발행 : 2008.03.30

초록

건설현장에서 노동집약적 공정과정인 거푸집공정을 개선하고자 비탈형 영구거푸집에 대한 연구가 진행되어 왔지만 지금까지 개발된 영구거푸집의 경우, 그 크기 및 성능 등에 있어서 현장에 적용하기에는 많은 어려움이 있다. 본 논문은 개발된 고성능 영구 거푸집(HPPF)이 적용된 구조물의 현장적용성 분석에 대한 연구로써, 기 실험된 HPPF의 재료 및 구조적 특성을 바탕으로 해석적 접근을 수행하였다. 대상 구조물로는 HPPF 재료특성이 효율적으로 발휘될 수 있는 벽체 구조물을 선정하였으며, 유한요소 해석 프로그램을 이용하여 1회 최대 타설높이를 분석한 후, 이를 실제 벽체설계에 적용하여 HPPF 적용단면의 현장적합성을 검증하였다. 분석결과, 기존 콘크리트만으로 제작된 벽체구조물에 비해, HPPF의 추가적인 성능향상 효과로 인해 기존 콘크리트 벽체구조물 대비 콘크리트 및 철근량의 절감효과는 물론, 장기적으로 HPPF 적용 고내구성 벽체 구조물에 의한 직 간접적인 경제적 효과를 확보할 것으로 분석되었다.

In the construction site, to improve the man-dependent form work, non-stripping form has been studied but the developed non-stripping form was hard to applied with respect to the cost, form size and performance. This study is for evaluating the adaptability of the developed non-stripping form named as high performance permanent form (HPPF). To do this, the analytical approach and parametric study were performed based on the research for fundamental material characteristic of the HPPF. The target concrete structure is a wall structure because of its effectiveness of HPPF. To evaluate the structural efficiency of the HPPF applied wall structure, FEM analysis was performed to decide the maximum placing height at one time then it was applied to design the wall structure. In the result of the analysis, the HPPF applied wall structure showed the lots of advantages that it can reduce the cost resulted from reducing concrete and steel rebar even if it has same structural performance to the conventional concrete wall structure with same dimension. With this analysis result, it can be evaluated that the HPPF applied concrete structure can be a concrete structure with the long term durability in site.

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참고문헌

  1. 김형남 외 3인, "비탈형 영구거푸집의 시공성능과 경제성평가에 관한 실험적 연구," 대한건축학회 논문집 구조계, 제15권, 4호, 1999, pp. 91-99
  2. 심종성, 오홍섭, 주민관, 김길중, 신현양, "스테인레스강섬유를 이용한 고성능 영구거푸집의 재료 및 구조적 거동특성에 관한 연구", 한국콘크리트학회 논문집, 제18권, 1호, 2006, pp. 73-82 https://doi.org/10.4334/JKCI.2006.18.1.073
  3. 심종성, "철근콘크리트구조설계 제3판", 구미서관, 2006, p. 628
  4. 한국콘크리트학회, "콘크리트 구조 설계기준", 2003
  5. 한국콘크리트학회, "콘크리트 표준시방서", 2003
  6. 한양대학교, "스테인레스 스틸 화이버를 이용한 고내구성 영구거푸집의 현장 적용성에 대한 연구", 연구보고서, 2004
  7. M. Arduini, and A. Nanni, "Parametric Study of Beams with Externally Bonded FRP Reinforcement", ACI Structural Journal, Vol. 94, No. 5, 1997. pp. 493-501
  8. Fujita M, Sato R, Matsumoto K, Takaki Y. "Size effect on shear capacity of RC Beams using HSC without shear reinforcement." Proc. 6th Int Sympon Utilization of HS/HP Concrete. 2002, pp. 235-245
  9. Cladera A, Mari AR. "Shear design procedure for reinforced concrete beams using artificial neural networks. Part I: Beams without stirrups." Engineering Structure, Vol. 26, No. 7, 2004, pp. 917-926 https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.02.010