MIDAS CIVIL Concrete Structure

KDS 한계상태설계법 - 콘크리트의 건조수축(Shrinkage)

2023.12.15 1분 소요

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개요

 

 

콘크리트의 건조수축 변형 (shrinkage strain) 과 건조수축계수 (shrinkage coefficient)를 산정하는 과정을 확인합니다. “KDS 24 14 21 콘크리트교 설계기준 (한계상태설계법) - 3.1.2.4 건조수축”“CEB FIP Model Code 1990”에서도 확인할 수 있습니다.

 

 

 

건조수축(Shrinkage)

 

 

건조수축에 대한 “KDS 24 14 21 - 3.1.2.4 건조수축” 에 대한 추가 적인 설명은 “CEB FIP Model Code 1990”“도로교설계기준(한계상태설계법)해설”에서 확인할 수 있습니다.

  • 표준온도 (normal ambient temperatures)에서 양생기간이 14일 미만인 콘크리트 부재의 경우 습윤 양생 기간은 건조수축에 큰 영향을 주지 않습니다. 따라서 양생기간 뿐만 아니라 양생온도의 영향도 고려하지 않습니다.

 

건조수축에 의한 변형률은 다음과 같은 변수의 영향을 받게 됩니다.

 

  • 콘크리트의 압축강도 (compressive strength of concrete)
  • 평균 상대습도 (relative humidity of the ambient environment)
  • 재하할 때의 재령 (age of concrete at loading in days)
  • 시멘트 종류 (type of cement)
  • 온도변화 (temperature variations)

 

건조수축에 의한 변형률

 

 

 

건조수축계수(Shrinkage Coefficient)

 

 

건조수축계수 (shrinkage coefficient)는 외기 온도가 20°C인 경우를 기본으로 합니다. 따라서 외기 온도가 20°C가 아닌 경우에는 온도변화에 따라 건조수축계수를 보정해야 합니다.


건조수축은 상대습도가 클수록 적게 나타납니다. 따라서 계산된 상대습도의 영향은 계수 (βRH) 값이 0보다 작으면 콘크리트가 수축하고 있는 상태이고, 0보다 크면 콘크리트가 팽창하는 상태임을 의미합니다.

 

건조수축계수

 

 

 

📝 Calculation Examples - 외기 온도가 20°C인 경우의 건조수축 변형률 산정 예제

 

  • 부재 치수

 

부재 치수

 

 

  • 이론적인 건조수축 계수 산정

 

이론적인 건조수축 계수 산정

 

 

  • 콘크리트의 건조수축 변형률 산정

 

콘크리트의 건조수축 변형률 산정

 

 

외기 온도가 20℃가 아닌 경우에 대해서는, 상대습도의 영향 계수와
시간 경과에 따른 건조수축의 진행을 설명하는 계수에 대한 보정이 필요합니다.

 

상대습도의 영향 계수

 

시간 경과에 따른 건조수축의 진행을 설명하는 계수

 

 

  • 외기온도가 20℃가 아닌 경우의 건조수축 변형률 산정

 

외기온도가 20°C가 아닌 경우의 건조수축 변형률

 

 

 

Eurocode의 건조수축(Shrinkage)

 

 

Eurocode에서는 전체건조수축변형률(total shrinkage strain)을 건조수축변형률(drying shrinkage strain)과 **자가수축변형률 (autogenous shrinkage strain)**을 모두 고려해서 산정하고 있습니다. Eurocode에서 제시하고 있는 건조수축 변형률 산정식을 확인하고 동일한 조건에서 KDS와 어떤 차이가 있는지 확인해 보겠습니다

 

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전체 콘텐츠에는 아래 내용까지 포함되어 있어요!


Total shrinkage strain
Drying shinkage strain
Basic drying shrinkage
Autogenous shrinkage strain
KDS 기준 건조수축 변형률 계산 예제와 동일한 조건 (외기 온도가  20°C인 경우)을 Eurocode에 적용한 예제

KDS 기준과 Eurocode의 건조수축 변형률 그래프


 

 

 

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Scott Kim
Structural Engineer MIDAS IT HQ

Scott은 교량와 토목 구조물 설계에 8년 이상의 실무 경험을 가진 MIDAS IT 기술기획팀의 교량전문가입니다. AASHTO, Eurocode, BS 코드를 포함한 국제 실무 규범에 대한 폭넓은 이해를 바탕으로 토목 구조 해석에 대한 인사이트를 비롯하여 다양한 토목 지식을 전파합니다.

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