프리텐션

파리-에펠탑

 

프리텐션

미리 PC 강재를 양단을 긴장하여 두고 그 주위에 콘크리트를 부어 경화 후 PS 강재의 단부의 긴장을 풀어주는 방법이며, 이렇게 함으로써 제품의 프리스트레스가 도입되게 된다. 주로 벽판, 바닥판, 지붕판 제작에 많이 사용하고 콘크리트의 설계 기준 강도는 350 kg/㎠ 이상으로 한다. 

 

공법 

1. 롱 라인 방식 : 양단의 정착대 사이에 ps 재를 배치하여 긴장하여 놓고 그 구간 내에 프리캐스트 부재의 길이에 따라는 몇 개의 ㄱ푸집을 설치하고 콘크리트가 경화되며 프리스트레스가 도입되고 탈형하면서 동시에 여러 개의 프리스트레스 부재를 제조할 수 있는 방식이다.

2. 인디비듀얼 몰드 공식 : 일반적으로 작은 psc 부재를 제작할 때 견고한 거푸집으로서 그 자체가 긴장대로 하며 거푸집을 진동시켜 제작한다. 롱 라인 공법에 비하여 소요 면적이 적게 들고 거푸집의 회전율이 높아 경제적이다. 주로 sp침목, ps파일 등에 사용된다. 부재 한 개, 한 개 제작할 때 사용되므로 고도의 기술과 숙련이 다른 방식에 비하여 덜 요구된다. 

 

PC 강재에 인장력에 가하는 방법

- 단선식 : 단선 또는 꼬임 선을 한 개 한 개 인장하는 방법

- 다선식 : 여러 개의 PC강재를 일시에 인장하는 방법

 

유의사항

콘크리트를 치기 전에 PC 강재를 긴장시키는데 균등한 인장력을 주어야 하고, 인장대 상판과 거푸집 밑판과의 마찰을 줄여 콘크리트 수축으로 인한 응력을 방지해야 한다. 그 주위에 콘크리트를 쳐서 PS 강재와 콘크리트가 완전히 부착 되록하고, PS 강재의 인장력을 풀 때 천천히 풀어 진동이나 충격이 가지 않도록 하고 인장력을 풀기 전에 거푸집을 제거하고 마찰을 줄여 변형을 자유롭게 한다. PS 강재에 주어진 인장력을 풀어줌으로써 콘크리트에 프리스트레스가 도입되고 부재 운반 시 응력 분포를 고려하여 지지점을 정한다.

 

포스트 텐션

먼저 형틀에 PC 강재가 관통되는 위치에 시스라는 관통 구멍통을 묻어 놓아 콘크리트를 부어 넣고 경화된 다음에 시스(sheath)속으로 PS 강재를 넣어 한 끝을 고정하고 다른 끝은 정착 장치로서 긴장시켜 스트레스를 주며 콘크리트를 그라우팅 하는 방법이다. 그 반력으로 콘크리트에 강력한 압축을 주게 하는 방법으로 주로 대형 부재인 보, 기둥을 만들 때 많이 사용되고 콘크리트의 설계 기준강도는 300kg/㎤ 이상으로 한다.

거푸집을 조립, 동시에 시스를 배치하고, 거푸집에 콘크리트를 타설한다. 부재 양단에서 p.s 강재를 긴장시켜 정착하고 PS강재와 콘크리트와의 부착을 위한 그라우팅 작업을 한다. 

 

프레쉬네 방식

콘크리트에 프리스트레스가 가해지면 콘크리트는 탄성재료로 전환된다. 따라서 프리스트레스트 콘크리트는 탄성 이론에 의해 해석이 가능하다는 개념으로 주장한 이론이다. 콘크리트에 프리스트레스가 가해지면 콘크리트에는 압축 응력이 생기고 이 압축 응력이 외력에 의해서 일어나는 인장 응력과 서로 상쇄되며 콘크리트에는 인장 응력이 작용하지 않으므로 균열이 발생하지 않는다. 

이 방식에서 강재는 PS 강재를 사용하고 쐐기에 의한 방법은 정착구로 콘크리트에 정착하는 공법이고 프레시네식 케이블, 잭, 콘 등의 특수 기구를 사용한다. 

 

프리스트레스 콘크리트용 기계

- 정착 장치 : PS 강재의 긴장력을 콘크리트 부재에 전달할 목적으로 사용되며 일반적으로 정착 장치라고 총칭되는 것은 정착구, 정착부의 콘크리트 및 보강 철근으로 구성된다. PS 강재 접합 방법은 쐐기에 의한 방법, 긴장용 콘크리트 블록을 이용하는 방법이다. PS 강재 단부에 나사를 깎아 너트와 지압판에 의한 나사식 외에 푸르 식 및 합금 용융식이 있다. 

- 인장 장치 : PS 강선을 인장하는 장치로서 잭, 펌프 및 유압계를 총칭하며 인장 장치라고 한다. 

- 접속구 : 긴장된 정착구에 다시 P.S 강선을 연장시킬 때 고정 접속구를 사용하고 긴장되지 않은 것을 다시 인장 시킬 때는 가동 접속 구를 사용한다.

- 보조재료 : 프리스트레스트 콘크리트에 사용되는 보조 재료로서 PC 강재를 정착하는 정착 장치와 콘크리트 부재에 구멍을 뚫어 두기 위한 쉬스, 강선의 위치를 쉬스 내에서 보존하기 위하여 스파이럴 등 필요하다. 프리텐션 공법에서는 콘크리트를 치기 전에 PC 강재를 긴장하므로 보조 재료가 필요 없다. 고무관은 압축 공기를 불어넣고 고무관의 지름을 크게 한 다음 콘크리트를 치고 콘크리트가 경화하면 고무관내 공기를 빼서 듀브를 빼낸다.