프리스트레스트 콘크리트(상쇄;Camber, Pre/Post-Tension, +모듈화의 필요성)

□ 상쇄

○ 명사 상반되는 것이 서로 영향을 주어 효과가 없어지는 일.

팽팽하던 '실'도 시간이 지나면 아래로 처지기 시작합니다. 중력과 실의 내구성 저하가 원인일 것입니다.

중력으로 인하여 참으로 많은 일이 일어납니다. 우리가 지면을 딛고 걸어 다닐 수 있는 것도 중력이 있어서, 중력으로 인한 마찰력이 발생하기에 가능합니다.

새는 어떻게 날아다닐까요? 중력을 무시하는 특별한 초능력이 있는걸까요? 다들 아시겠지만 날갯짓을 통해, 공기 마찰력으로 중력을 '상쇄'시키는 것입니다.

 

철새 - 픽사베이

철새들을 보면 참 신기합니다. 어떻게 알고, 알을 낳기 위해, 겨울을 나기위해 철에 맞게 이동하는 모습은 경이롭기까지 합니다. '미리' 자신에게 맞는 장소를 찾아 이동하는 것이죠.

○ 미리 부사 어떤 일이 생기기 전에. 또 어떤 일을 하기에 앞서.

우리는 경험과 학습을 통해 구조물, 특히 장대형 구조물은 중력에 의해 아래로 처진다는 것을 알고 있습니다. 그렇다면 그런 것을 '미리' 방지한다면 어떨까요?

프리스트레스트 콘크리트(P.S.C.,Prestressed Concrete)에서는 솟음(Camber)을 '미리' 주어 관리하는 항목이 있습니다.

강한 인장력을 주어 구조물을 미리 솟게 만들어 이후에 가해지는 고정하중, 사용하중 등에 의한 처짐을 상쇄합니다.

 

1. P.S.C.에 대해
 가. P.S.C.는 미리 강한 인장력을 주어 콘크리트가 강한 압축력을 받으며 이후 사용 시 받을 외력을 제거하는 콘크리트입니다. 콘크리트는 인장응력으로 인한 균열 발생이 많은데, 미리 부재에 인장력을 통한 압축력을 부여해 놓으면 인장변형력이 압축변형력에 의해 소거되므로 부재가 실질적으로 큰 인장변형력을 받지 않는 원리를 이용한 것입니다.

 

 나. 따라서 P.S.C., 프리스트레스트 콘크리트는 압축강도가 커야하며 시간적 손실에 대한 저항성, 건조수축이 작고 Creep가 작아야 합니다.

 

 다. 인장력을 주는 방법은 Pre-tension과 Post-tension이 있습니다.

 

2. Pre-Tension과 Post-Tension

 가. Pre-Tension: PS강재에 사전 프리스트레싱을 한 후 콘크리트를 타설하는 공법으로 주로 공장 제작형

 나. Post-Tension: 콘크리트를 타설하면서 미리 Sheath관을 설치하고 그 후에 Sheath관을 통해 PS강재로 인장력을 가하는 현장 제작형

 다. 인장력을 가하는, Prestressing 시기가 다르기에 발생하는 손실에서도 차이가 있음

  - 예를 들어, Pre-Tension의 경우는 정착장치의 움직임이나 Sheath와의 마찰에 의한 손실은 없음

 라. 또한, Post-Tension의 경우 Jacking에 대한 기술력과 숙련공이 필요함 

구  분	Pre-Tension	Post-Tension
설계기준강도	35MPa	30MPa
Prestress 도입 시기	30MPa	25MPa
제품 제작	공장용	현장용
품질관리 난이도	쉬움	어려움
공법 종류	연속식, 단독식	부착식, 비부착식

3. 주요 관리 부문

 가. PS 손실

즉시손실	시간적 손실
1. 정착장치의 활동 2. PS강재와 쉬스 사이의 마찰 3. 콘크리트의 탄성변형(탄성수축)	1. 콘크리트의 크리프 2. 콘크리트의 건조수축 3. PS강재의 릴랙세이션(Relaxation)

 나. 즉시손실은 Post-Tension에서는 거의 없다고 보아도 무방함

 다. 콘크리트의 건조수축이 가장 중요한 관리 대상이며 PS손실의 대부분을 차지함

 라. Prestress의 경우는 건조수축을, 나머지 관리에서는 처짐과 솟음에 대해서 중점적으로 관리함

 

□ 마무리

레고, 모듈화 - 픽사베이

 ○ 모듈화

  PSC가 가장 꽃을 피우려면 모듈화에 대한 진척이 있어야 할 것입니다. 하지만 쉽지 않은 일입니다. 여러 가지 이해관계가 얽혀있다고 생각합니다. 건축에서도 모듈화를 세계적으로 열심히 외치고도 아직 어려운 실정이니 말입니다. 하지만 수전설비 등 여러 부분에서는 사용자가 직접 수리를 할 수 있을 만큼 진척을 이룬 것도 사실입니다.

 아마 다음 아이폰15는 C-Type을 적용한다고 루머가 돌고 있는 것으로 들었습니다. 우리도 언젠간 서로가 양보를 하며 효율적인 시스템을 갖출 수 있길 바랍니다.

 

 오늘 하루도 모두 고생 많으셨습니다. 내일도 '적당히', '잘', '적절히' 대처하는 즐거운 하루 되시길 바랍니다.