부유식 구조체 적용 경량콘크리트 보부재의 전단거동실험

Abstract

구조용 경량콘크리트의 단위중량은 일반콘크리트의 70%정도로 부유식 구조물에 사용 시에는 구조물의 자중감소로 단면을 줄이고 경간을 확보할 수 있어 일반 콘크리트와 비교하여 재료비용이 저렴하다고 알려져 있다. 이러한 장점 때문에 경량콘크리트는 부유식 해상 플랫폼, 부유식 교량, 부유식 연료 저장탱크와 같은 다양한 해양구조물에 사용되어져 왔다. 한편, ACI 318-11, BS 8110, CSA A23.3-04에서는 경량콘크리트를 사용한 철근콘크리트의 전단강도 예측을 위해 28일 압축강도를 사용하는 것을 권장하고 있다. 그러나, 인공경량골재의 종류에 따라 압축강도가 상이할 수 있어 정확한 예측을 위해 사용되는 골재의 종류 또한 설계 시에 함께 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 인공경량골재를 사용하여 제작된 경량콘크리트 보부재의 휨 및 전단 거동 파악을 위하여 실험적 연구를 수행하였으며 일반 골재를 사용하여 제작한 부재와의 성능비교를 통해 골재의 종류가 부재거동에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 전단 균열 발생 하중에 미치는 골재종류의 영향은 명확한 반면, 최대강도에 미치는 영향은 미비함을 확인할 수 있었다. 또한 인장 및 부착특성에 기인하여 동일 재하조건에서 일반 콘크리트 부재와 비교하여 더 넓은 범위의 균열이 발생함을 확인하였다.식 해상 플랫폼, 부유식 교량, 부유식 연료 저장탱크와 같은 다양한 해양구조물에 사용되어져 왔다. 한편, ACI 318-11, BS 8110, CSA A23.3-04에서는 경량콘크리트를 사용한 철근콘크리트의 전단강도 예측을 위해 28일 압축강도를 사용하는 것을 권장하고 있다. 그러나, 인공경량골재의 종류에 따라 압축강도가 상이할 수 있어 정확한 예측을 위해 사용되는 골재의 종류 또한 설계 시에 함께 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 인공경량골재를 사용하여 제작된 경량콘크리트 보부재의 휨 및 전단 거동 파악을 위하여 실험적 연구를 수행하였으며 일반 골재를 사용하여 제작한 부재와의 성능비교를 통해 골재의 종류가 부재거동에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 전단 균열 발생 하중에 미치는 골재종류의 영향은 명확한 반면, 최대강도에 미치는 영향은 미비함을 확인할 수 있었다. 또한 인장 및 부착특성에 기인하여 동일 재하조건에서 일반 콘크리트 부재와 비교하여 더 넓은 범위의 균열이 발생함을 확인하였다.