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날짜: 2022년 12월 1일

저자: Jagoda Cupać, Christian Louter, Alain Nussbaumer

원천: 유리 구조 및 엔지니어링 6, (2021). https://doi.org/10.1007/s40940-021-00150-0

유리 빔의 파괴 저항성을 향상시키는 포스트텐셔닝의 효과는 사용 시 굽힘으로 인해 발생하는 인장 응력에 노출되는 유리 가장자리 표면에 도입되는 압축 사전 응력 수준에 따라 달라집니다. 최대 압축 프리스트레스를 생성하는 포스트텐션 유리 빔 시스템에 적용될 수 있는 최대 프리로드는 포스트텐션 중에 발생할 수 있는 다양한 파손 메커니즘에 의해 제한됩니다. 이 백서에서는 바닥 유리 가장자리에 접착식으로 결합된 평평한 스테인레스 스틸 힘줄이 있는 포스트텐션 유리 빔 시스템에 대해 힘줄 파열, 인장 시 유리 파손, 하중 도입 시 접착제/유리 파손 등의 파손 메커니즘이 식별되었습니다. 존.

유리의 투명한 특성으로 인해 콘크리트에 일반적으로 적용되는 수직 구속의 사용이 제한된다는 점을 고려하면 하중 도입 실패에 특별한 주의가 필요합니다. 외부 포스트텐션 콘크리트 보에 적용되는 모델을 기반으로 포스트텐션 유리빔의 허용 예압 결정을 위한 분석 모델이 제안되었습니다. 이 모델은 수치 모델의 결과로 검증되었으며 좋은 상관관계를 보여주고 파라메트릭 연구에 적용되어 포스트텐셔닝 유리 빔의 효율성에 대한 다양한 빔 매개변수의 영향을 결정합니다.

포스트텐션 유리 빔은 평면 내 굽힘 동작을 향상시키기 위해 표준 유리 섹션에 연성 힘줄을 적용한 하이브리드 구조 구성 요소입니다. 힘줄은 유리에 압축 예비 응력을 도입하여 인장 시 유리의 다소 낮은 저항을 보상합니다. 많은 연구에서 유리 빔에 적용된 포스트텐션의 다양한 방법론을 조사하여 초기 파괴 저항 및 파괴 후 상태의 중복성 측면에서 굽힘의 구조적 성능이 크게 향상되었음을 보여주었습니다(Bos et al. 2004; Schober et al. 2004) , Débonnaire 2013, Louter 외 2013, Jordão 외 2014, Louter 외 2014, Engelmann 및 Weller 2019, Cupać 외 2021). 이러한 연구는 일반적으로 굽힘 시 포스트텐션 빔의 구조적 거동에 초점을 맞춰 왔으며, 이는 실험적으로 조사되었으며 수치 모델링을 통해 유리의 취성 파괴 모델링에 특히 주의를 기울였습니다(Bedon 및 Louter 2016, 2017). .

현재 연구는 굽힘에 의해 유발되는 인장 응력에 노출되는 유리 가장자리 표면에 도입되는 압축 사전 응력 수준에 따라 유리 빔의 파괴 저항을 향상시키는 포스트 장력의 효과에 중점을 두고 있습니다. 최대 압축 프리스트레스를 생성하는 포스트텐션 유리 빔 시스템에 적용될 수 있는 최대 예압은 포스트텐션 중에 발생할 수 있는 여러 가지 파손 메커니즘에 의해 제한됩니다. 이 논문은 바닥 유리 가장자리를 따라 배치된 접착 결합된 평면 스테인레스 스틸 힘줄을 사용하여 적층 유리 빔의 포스트텐션을 조사합니다(그림 1).

힘줄은 먼저 외부 메커니즘에 의해 사전 장력을 가한 후 유리에 ​​접착식으로 접착됩니다. 접착제 경화 후 사전 하중 설정이 해제되면 유리 빔에 압축 사전 응력과 호깅 굽힘 모멘트가 유도됩니다1. 이 단계에서 발생할 수 있는 파손 메커니즘은 다음과 같습니다: (1) 힘줄 파열, (2) 예압의 편심, 즉 호깅 굽힘 모멘트로 인한 장력에 의한 유리 파손2, (3) 접착 파손 및 ( 4) 빔 끝의 하중 도입 영역에서 응력 피크로 인해 발생하는 유리 파손.

포스트텐션에 의해 유발되는 허용응력을 제한함으로써 강재 텐던의 파열을 방지합니다. 콘크리트 구조물에 적용되는 기존의 프리스트레싱강 관련 분야에서는 최대허용응력을 특성인장강도의 75% 또는 0.1% 내력의 85%로 제한하고 있다(EN 1992-1-1 2004). 일정한 변형률 하에서 강철의 응력 완화로 인한 예압 손실. 프리스트레싱 강철의 이완으로 인한 손실은 일반적으로 ρ₁₀₀₀ 값을 기준으로 하며, 이는 초기 응력이 프리스트레싱 강철의 실제 인장 강도의 70%에 해당하는 평균 온도 20°C에서 인장 후 1000시간에서의 이완 손실 백분율입니다. 샘플 prEN(2000). 일반적으로 프리스트레싱에 적용되지 않는 스테인리스강은 기존 프리스트레싱 강과 동일한 크기로 이완을 나타내며 ρ₁₀₀₀<8%(Alonso et al. 2010)로 유사한 응력 제한이 적용될 수 있음을 유추합니다.