[건설시공학] ≪콘크리트파일의 종류와 특성≫ 콘크리트파일의 개념과 종류 및 특성 - 현장타설 파일 공법, 프리스트레스트콘크리트, 프리캐스트, PHC 파일, RC 파일

소개글

[건설시공학] ≪콘크리트파일의 종류와 특성≫ 콘크리트파일의 개념과 종류 및 특성 - 현장타설 파일 공법, 프리스트레스트콘크리트, 프리캐스트, PHC 파일, RC 파일에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 콘크리트 파일
　1) 콘크리트파일의 개념
　2) 기성콘크리트 파일
　3) 기성콘크리트 파일 이음공법
　4) 현장치기 콘크리트 파일

2. 콘크리트 파일의 종류 및 특성과 시공방법
　1) 현장타설 파일 공법
　　(1) 현장타설말뚝의 제원
　　(2) 시공 순서 및 중요 사항
　2) 프리스트레스트콘크리트(prestressed concrete)
　　(1) 부속재료
　　(2) 종류
　3) 프리캐스트
　　(1) 기존 RC공법과 PC공법의 비교
　　(2) PC공법의 특징
　　(3) PC공법의 종류
　4) PHC 파일(Pretentiomed spun high strength concrete piles)
　　(1) PHC 말뚝의 변형, 파손 및 균열
　　(2) PHC 제조시 주의사항
　　(3) PHC - 벽체파일 시공현장 사진
　5) RC 파일(Rainforced concrete pile)

본문내용

포스트텐션 방식으로 분류된다.
① 프리텐션 방식
㉠ PS강재에 미리 인장력을 가한 상태로 콘크리트를 타설하여 경화시킨 후, 인장력을 풀어서 미리 준 인장력을 PS강재와 콘크리트의 부착에 의하여 콘크리트에 프리스트레스를 도입하는 방식이다.
㉡ 주로 소형 건축부품을 공장에서 생산할 때 많이 사용한다.
② 포스트텐션 방식
㉠ 콘크리트를 타설하기 전에 미리 시스를 묻어 두고 콘크리트를 타설하여 경화되면 PS강재를 삽입한 후 한 끝은 정착시키고 다른 끝은 잭으로 긴장시켜 고정시킨다. 그리고 PS강재를 넣은 시스의 구멍 속에 모르타르를 적당한 압력으로 충전하여 당겨진 긴장재가 늘어나지 않도록 하는 방식이다.
㉡ 주로 대형부재(보, 기둥)의 생산에 사용되고 현장제작도 가능하다.
3) 프리캐스트
프리크새트콘크리트 공사는 미리 공장에서 기둥, 벽, 보 및 바닥등의 철근콘크리트 부재를 공장에서 제작하고, 현장에서는 양중장비를 이용하여 조립 시공하는 공법으로 일명 PC공사라고 한다. 이러한 PC공사는 공업화 건축의 하나로서 최근 건설산업의 급격한 환경변화에 따른 대처방안으로 그 필요성이 대두되고 있다.
(1) 기존 RC공법과 PC공법의 비교
(2) PC공법의 특징
① 장점
㉠ 천후/기상의 영향을 적게 받아 공기를 단축할 수 있다.
㉡ 기계화 시공으로 작업능률이 우수하여 인력절감이 가능하다.
㉢ 현장작업이 대폭 감소되어 공사관리가 용이하고 건설공해를 저감시킬 수 있다.
㉣ 공장제작이므로 품질이 균등하고 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
② 단점
㉠ 공장생산을 위한 초기 투자비가 많이 든다.
㉡ 운반비가 상승하고 현장에서 대형 양중장비가 필요하다.
㉢ 부재가 규격화되어 있으므로 설계상 제약이 있다.
(3) PC공법의 종류
① 판식 구조 : 벽식 RC조의 벽과 바닥 등을 실 크기(room size) 단위로 제작 조립하는 공법으로 주로 15~20층 정도의 고층건물에 사용하는데, 특히 공동주택의 양산공법으로 유효하다. 이 공법은 접합부가 적고 창호, 전기설비 배관을 선부착할 수 있으나 부재가 대형이므로 운반에는 불리하다.
② 골조식 구조 : 기둥, 보, 바닥판 등의 중요 부재를 PC로 만들어 조립하는 방식으로 장스팬이 가능하므로 공장이나 상업시설에 주로 쓰인다.
㉠ RPC공법(라멘 PC공법) : 라멘구조의 기둥, 보를 SRC나 RC로 PC부재화하여 현장에서 조립/접합시키는 공법으로, 중요구조부를 공장생산으로 제작하므로 안전성 및 신뢰성이 높다.
㉡ HPC공법(H형강 PC공법) : 기둥은 H형강을 사용하고 보, 바닥판, 내력벽 등을 PC부재화하여 현장에서 조립 접합시키는 공법으로, 기둥은 SRC형으로 현장에서 콘크리트를 타설하는 것이 일반적이며 고층 공동주택에 적합한 공법이다.
㉢ 적층공법 : 철골로 골조를 조립하고 공장제작된 구조체 및 외벽 등을 1개층씩 조립하면서, 동시에 설비공사 및 마감공사도 1개층씩 끝내면서 세워가는 공법이다.
③ 상자식 구조 : 공장에서 생간된 박스형의 공간유닛(space unit)을 현장에서 연결하여 쌓거나 철골구조체 안에 삽입하여 구축하는 방식으로 단위유닛의 부피가 커서 거의 활용되지 못하고 있다.
4) PHC 파일 (Pretentiomed spun high strength concrete piles, 프리텐션 방식 원심력 고강도 콘크리트 말뚝)
㉠ 항타말뚝공법 : 파일을 지반에 직접 타격하는 방법으로 직타방식과 선굴착후 직타방식으로 나눌 수 있다.
장점 : 주변지반이 다짐되어 지지력이 증가함.
단점 : 소음, 진동으로 인해 제한적으로 사용됨.
㉡ 매입말뚝공법 : 항타말뚝 시공시 발생하는 소음, 진동문제를 해결하기 위해 개발된 공법으로 크게 SlP, SDA, PRD 3가지로 나눌 수 있다.
장점 : 소음, 진동이 적어 도심지에서 적용이 용이함.
단점 : 굴착시 주변지반이 교란되고 이완되어 단위지지력이 감소함.
(1) PHC 말뚝의 변형, 파손 및 균열
① 두부의 파손
㉠ 원인 : 단면의 직각도 불량, 콘크리트의 강도부족
㉡ 대책 : 단면직각도의 허용치20°, 콘크리트 시편으로 압축 강도 확인
② 중간부의 파손
㉠ 원인 : 장애물로 인한 부근말뚝의 경사, 그 후 휨 변형의 증대, 타격 중 인장력으로 말뚝에 둥근 상태로 실크랙이 발생해 서서히 증대하여 파손
㉡ 대책 : 장애물을 제거, 선단부의 구조변경, A종→B종→C종, 프레스트레스가 증가된 입장내력의 증대 시행, 인장력을 저감시키는 쿠숀
③ 종방향 균열
㉠ 원인 : 편심타격, 전석 등의 장애물, 중간층 혹은 지지층 근방으로 말뚝 중공부에 토사가 들어와 내압으로 파손
㉡ 대책 : 개방형슈를 폐쇄형으로, 개방형슈의 개방부를 작게, +자 리브의 보강, 선단부에 직겨의 2배 정도의 부강판을 일체 성형
④ 황방향 균열
㉠ 원인 : 편심타격, 인장내력의 부족, 세우기불량, 말뚝이 경사된 대로 타격하여 중간부에 과다한 휨 모멘트가 발생
㉡ 대책 : 단면직각도의 허용치20°, 세워박기 정밀도의 향상
⑤ 선단부의 파손
㉠ 원인 : 펜슬형 슈가 항타 중 밀려들어가 절단되거나 지대지반이 경사되어 선다부에서 미끄러짐 발생
㉡ 대책 : 펜슬형 슈를 전면철판으로 씌움, 선단부에 말뚝직경보다 약간 작은 강관을 용접
(2) PHC 제조시 주의사항
(3) PHC - 벽체파일 시공현장 사진
5) RC 파일(Rainforced concrete pile)
철근으로 보강된 콘크리트 구조를 말하며, 보, 기둥 등이 일체가 되어 외력에 저항하는 일체식 구조방식이다.
㉠ 장점
① 재료의 공급이 용이하고 경제적이다.
② 부재의 형상과 크기를 자유자재로 제작할 수 있다.
③ 철근을 콘크리트로 피복 보호하므로 내화성, 내구성이 크다.
④ 철근과 콘크리트가 일체식으로 되어 내구성, 내진성이 크다.
⑤ 목조나 철골조보다 유지관리가 쉽다.
⑥ 소음에 대한 차단성이 좋다.
㉡ 단점
① 콘크리트의 비중이 크므로 구조체의 자중이 커진다.
② 콘크리트의 경화 및 거푸집 존치기간 때문에 공사기간이 길어진다.
③ 작업방법, 기후, 기온 및 양생조건 등이 강도에 큰 영향을 미치므로 구조를 전체의 균일한 시공이 곤란하다.
④ 재료의 재사용이 어렵다.
⑤ 균열 폭이 심화된다.

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