R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919TBIP-C125047-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 100년 이상 지속가능한 건축구조물을 위한 프리캐스트 압착구조 시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2017-04-01 ~ 2019-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 정광량 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
14명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 654,000,000 원 기업 : 436,000,000 원 계 : 1,090,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 1,698,000,000 원 기업 : 1,132,000,000 원 계 : 2,830,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)씨앤피동양 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
이 연구에서는 기존의 공법들이 내제하고 있는 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 PC 시스템의 우수한 재료 품질과 포스트텐션닝 (Post-tensioning) 시스템의 탁월한 단면 성능을 활용한 새로운 개념의 복합 PC 구조를 개발하고자 한다. 이를 위해 포스트텐션닝 공법이 조합된 PC 시스템 사례를 조사？분석하고, 국내 실정과의 차이를 파악한 후, 구조 해석 및 설계 기법 개발, 구조성능실험, 실제 프로젝트 시험 시공(Mock-up 시공)을 통해 기술적인 문제점을 해결하여, 국내 PC 건설공법에 가장 적합한 100년 지속가능한 내구성을 갖는 하이브리드 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 (HPPC) 시스템을 개발하여 실용화하고자 한다. [최종목표] 이 연구에서는 기존의 프리캐스트 구조물의 내진성능, 사용성능, 내구성 및 시공성 향상을 위하여 ‘하이브리드 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 (Hybrid Prestressed Precast Concrete, 이하 HPPC)’ 시스템을 개발하고, 성능검증 및 사업화를 추진하고자 함. 이 연구개발을 통해 목표하는 성과는 다음과 같음. ？ 대상기술의 구조성능 검증 ？ 고내구성을 갖는 구조 시스템 확보 (100년 이상 지속가능한 건축물) ？ 대상기술의 설계·시공 매뉴얼 구축 ？ 대상기술의 현장적용 ？ 대상공법의 신기술 인증 추진 [연구내용 및 범위] 연차별 연구내용을 정리하면 다음과 같음. ？ 1차년도 - 최적화된 실무용 해석기술 개발 - 1차 구조성능 평가 (부재별 성능검증실험) - 국내외 설계 및 시공사례 조사 - Mock-up 시공을 위한 설계 ？ 2차년도 - 최적화된 실무용 설계기술 개발 - 경제성 및 시공성 향상 방안 연구 - 2차 구조성능 평가 (접합부 내진성능 평가) - Mock-up용 부재생산 ？ 3차년도 - 균열제어용 접합 상세 개발 - 3차 구조성능 평가 (시스템 특성 평가 실험 및 해석) - 실대형 Mock-up 시공 및 현장적용 3차년에 걸친 단계별 연구내용을 정리하면 다음과 같음. ？ 1단계 - 국내외 설계 및 시공사례조사 -> 국내외 부분 PC 공법조사 -> 국내외 완전 PC 공법조사 -> 손상조절형 PC 접합부에 대한 사례조사 -> 다중긴장공법에 대한 사례조사 - 1차 구조성능평가 (부재별 성능평가) -> 분절형 및 비분절형 PC 보부재의 거동규명 -> 장경간 포스트텐션 슬래브와 합성거동평가 -> 2차 포스트텐션닝 효과의 실험적 규명 - 실대형 Mock-up 설계 -> 현행 설계기준에 근거한 부재 및 골조설계 -> 실험결과를 고려한 최적설계방법 개발 -> 시공방법 및 과정을 고려한 구조설계 수행 ？ 2단계 - 2차 구조성능평가 (접합부 내진성능평가) -> 지진하중을 받는 HPPC 접합부의 내진성능평가 -> 2차 포스트텐션닝의 내진보강성능 검증 -> 손상조절형 PC 접합부에 대한 사례조사 -> 다중긴장시스템의 적용성 실험적 검증 - 최적화된 실무용 해석기술개발 -> 주차모듈 최적화 연구 -> 지하층 보-기둥 접합부 단면력 산정모델개발 -> 지상층 보-기둥 접합부 단면력 산정모델개발 -> PC보와 PT슬래브간의 역학적 거동 연구 -> 가변적 부재 접합부 상세 개선안 도출 - 실대형 Mock-up 부재생산 -> 설계된 Mock-up 부재들을 생산하고, 품질관리 및 생산과정의 애로사항을 검토 ？ 3단계 - 3차 구조성능평가 (시스템 특성 평가 실험 및 해석) -> 비선형 시간이력해석에 근거한 실험체 설계 -> HPPC 접합부가 적용된 골조 실험체 제작 -> HPPC 골조실험체의 내진성능평가 -> 제안된 설계 및 해석모델의 검증 - 실대형 Mock-up 시공 -> 연구과제 현장 적용 방향에 대한 논의 -> 실제 구조물과 동일한 시공 프로세스 -> 실제 시공을 통한 개선 사항 검토 - 최적화된 실무용 설계기술개발 -> 현행 강도설계기준에 근거 계산안 도출 -> 현행 설계기준에 근거 사용성 설계안 도출 -> 지하층 보-기둥 접합부 강도 산정모델개발 -> 지상층 보-기둥 접합부 강도 산정모델개발 -> PC보와 PT슬래브간의 역학적 거동 모델 -> 지상층 적용가능성 평가를 위한 해석예제 - 설계 및 시공 지침서 개발 -> 설계/시공 지침서 작성 |
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| 색인어 | 한글 | 고내구성 | 프리캐스트 | 프리스트레스 | 내진성능 | 시공성 |
| 영문 | High durability | Precast | Prestress | Seismic Performance | Constructability | |
| 최종보고서 | 2. 최종보고서 보완.pdf | |||||