R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201311기술표준화07-01 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 고성능 재료기술을 반영한 프리캐스트 및 프리스트레스트 콘크리트의 성능향상 기술 개발 및 표준화 | |||||
| 총 연구기간 | 2011-09-30 ~ 2014-07-29 | |||||
| 연구책임자 | 정하선 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
18명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 407,000,000 원 기업 : 180,000,000 원 계 : 587,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 899,000,000 원 기업 : 510,000,000 원 계 : 1,409,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | (사) 한국콘크리트학회 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
최근 건설산업은 고층화/장대화되는 구조물 시장 수요에 대응하고 경제성을 더욱 높이기 위해 다양한 건설기술 개발에 노력을 경주하고 있다. 현재 이루어지고 있는 건설기술 개발은 설계기법 및 시공방법 개발과 같은 전통적인 분야 뿐만 아니라 소재 기술 발전에 힘입은 건설재료 개발까지 다양한 분야를 망라하는 경향을 보이고 있다. 그러나 현재 국내의 관련 설계기준은 이러한 건설산업의 최근 경향을 반영하고 있지 않아 해외 설계기준 의존, 설계 및 시공시 일관성 결여, 개발된 신소재의 규격 및 성능 비표준화, 신소재 적용시 체계화된 구조물 성능 검증 부족 등의 문제를 야기하고 있다. 이러한 문제는 막대한 예산이 투입되어 개발된 기술을 시장에서 사장시킬 수도 있는 만큼 시급히 해결되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 고성능 재료와 관련된 설계기준을 정비하고 표준화 방안을 개발하고자 한다. 이를 위해 우선 콘크리트 관련 KS 규격 및 설계기준, 표준시방서의 상이점을 파악하고 제개정을 통해 이를 해소한다. 작성주체에 따라 KS 규격은 소재 측면에서, 콘크리트구조설계기준은 구조물 측면에서 작성되어 설계기준 사이에 공백이 생기거나 기술적인 이슈가 발생하여 해외 설계기준을 준용하는 사례가 많았다. 아울러 고성능 재료의 역학적 성능을 파악하여 표준 규격을 정립하고 고성능 재료가 적용된 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 성능을 평가·분석하여 표준 성능을 제시하고자 한다. 또한 고성능 재료가 적용된 프리캐스트 콘크리트의 경우 접합부 응력 집중과 파괴 메카니즘 변화의 문제가 발생할 수 있으므로 보-기둥접합부, 고강도 재료 및 복합화 공법 등을 고려한 프리캐스트 콘크리트 부재 및 접합부 설계방법을 개발하고 이를 반영한 설계기준을 개발하고자 한다. [최종목표] 본 연구는 국제 기준(Global standard)에 부합하도록 고성능 재료(콘크리트, 철근, 강연선) 기술을 반영한 프리캐스트 및 프리스트레스트 콘크리트의 통합 설계 기준을 개발하는 것을 최종 목표로 한다. 통합 설계 기준은 콘크리트 관련 KS 규격 및 설계기준, 표준시방서의 제?개정을 통해 설계의 신뢰성 향상과 합리화를 추구하며 아울러 고성능 재료 및 적용 구조물의 성능요구사항을 표준화한다. 연구 종료 후 ISO에 등록하여 국제 경쟁력을 갖추도록 한다. [연구내용 및 범위] 본 연구의 최종 목표는 최근 개발된 고성능 재료의 성능을 표준화하고 이를 관련 설계기준, 규격, 시방서에 일관성 있게 반영하는 것이다. 현재 프리캐스트 분야에서는 프리캐스트 제품의 고강도화에 따른 현 설계기준의 적정성 검토와 고성능 재료를 이용한 접합부의 성능표준화 및 설계기준 반영이 요구되고 있다. 한편 프리스트레스 분야에서는 기존보다 인장강도가 크게 향상된 고강도 강연선의 구조물 적용을 위한 설계기준 검토 및 제개정이 필요한 실정이다. 최종 목표를 달성하기 위하여 총 3차년에 걸친 연구가 계획되었다. 1차년도는 국내외 설계기준 분석 및 설계기준 제개정 방안 도출을 목표로 기초 자료 조사와 과제 진행 방향의 결정을 위한 연구 수행을 내용으로 한다. 구체적으로 국내외 프리캐스트 및 프리스트레스트 콘크리트구조설계기준, 관련 표준, 콘크리트표준시방서를 비교 분석하고 개선이 필요한 내용을 조사한다. 또한 현재 신재료 및 관련 설계기술 개발현황을 조사 및 분석한다. 이 분석 결과를 바탕으로 규격화 및 설계기준/표준시방서의 개선 방향을 설정한다. 설계기준, 규격, 시방서 제개정은 실험 데이터에 근거하여야 하며 이를 위해 총 연구기간 동안 총 3차례의 실험이 계획되었다. 2차년도에는 1차년도의 연구 결과를 바탕으로 프리캐스트 콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트 분야에서 구체적인 성능표준화 연구를 진행할 계획이다. 고성능 재료 및 이를 적용한 프리캐스트 및 프리스트레스트 콘크리트의 구조성능을 분석하고 표준화 방안을 개발한다. 또한 설계기준, 규격, 시방서 제?개정에 따른 시뮬레이션을 수행하여 그 영향과 문제점을 파악한다. 설계기준, 규격, 시방서 제?개정은 건설산업 전반에 막대한 영향을 미치므로 연구진행과정에서 각계의 전문위원으로부터 자문의견을 수렴한다. 3차년도에는 연구 성과를 종합하여 설계기준, 규격, 시방서 개정안을 제시하고 이를 ISO에 등록하여 국제 인증을 획득한다. 고성능 재료의 성능 측정을 위한 표준화 시험법 및 표준화 성능 가이드라인을 작성한다. 아울러 설계 기술자료집과 예제집을 작성하여 실무자의 이해를 돕고 고성능 재료의 사용을 촉진하게 된다. |
|||||
| 색인어 | 한글 | 프리캐스트 콘크리트 | 프리스트레스트 콘크리트 | 고성능 재료 | 프리캐스트 접합부 | 고강도 강연선 |
| 영문 | precast concrete | prestressed concrete | high-performance material | precast joint | high-strength strand | |
| 최종보고서 | 고성능 재료기술을 반영한 프리캐스트 및 프리스트레스트 _20140729.pdf | |||||