기둥축소(Column Shortening) 현상

▒ 기출문제

- 108회 1교시 13번 : 철골조 Column Shortening의 원인 및 대책

- 96회 1교시 8번 : Column shortening

- 89회 2교시 4번 : 초고층 건축공사에서 기둥부등축소현상(Column Shortening)의 발생원인, 문제점 및 대책에 대하여 설명하시오

- 84회 4교시 3번 : 고층건물의 column shortening에 의한 부등(不等)축소량 발생시 커튼월 공사의 조인트 설계보정 계획과 현장 설치시 보정계획에 대하여 기술하시오.

- 80회 1교시 2번 : Column Shortening

- 74회 4교시 6번 : 콘크리트 Column Shortening의 발생원인을 요인별로 설명하시오.

- 71회 4교시 3번 : Column shortening에 있어서 탄성변형과 비탄성 변형에 대하여 설명하시오.

- 69회 1교시 4번 : 기둥축소량

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▒ 개요

① 수직부재가 시간의 경과에 따라 수축하는 것을 기둥축소(Column Shortening)라 한다.

② 건물의 고층화 및 비정형화 등으로 인한 수직 부재의 축소량 차이를 부등축소(Differential Column Shortening)라 한다.

▒ 기둥축소(Column Shortening) 발생원인

1) 탄성 변형

수직부재가 받는 하중으로 인하여 원래 길이보다 줄어드는 현상

 

2) 비탄성 변형

① 크리프 변형

콘크리트가 지속적인 하중을 받을 때 시간의 경과에 따라 변형률이 증가하는 현상 

② 건조수축 변형

건조상태의 콘크리트 내부에 물이 증발함에 따라 수화작용에서 생성된 시멘트 겔의 체적이 감소하며 수축

 

 

▒ 부등축소(Differential Column Shortening)발생 원인

1) 기둥 구조가 상이한 경우

① 외부기둥은 내부 코어에 비해 부재 단면이 작아 응력비가 높으므로 큰 수축이 일어남

 

2) 외부기둥과 내부기둥의 하중의 차

① 스팬이 일정하다면 내부기둥의 분담면적이 큼

② 내부기둥 하중 : 외부기둥 하중 = 1 : 2 

3) 서로다른 이질재료의 기둥 사용 (합성구조)

① 철골부재의 경우 장기변형이 거의 없이 탄성변형만 발생

② 철근콘크리트는 재료적 특성에 의한 크리프, 건조수축에 의한 수직변형이 크게 발생 

▒ 부등축소(Differential Column Shortening)의 문제점

① 바닥의 불균형 처짐

② 커튼월의 비틀림

③ 오배수관의 역구배 발생

④ 칸막이 벽과 문틀 등의 비틀림

⑤ 엘리베이터 레일 등에 영향

⑥ 슬래브나 보에 부가응력(전단력, 휨모멘트)을 유발

 

▒ 부등축소(Differential Column Shortening)현상 대책

① 기둥축소량보정 

② Curtain Wall Unit간 시공여유 확보

③ 상부 슬래브와 칸막이벽간 시공여유 확보

 

④ 수직방향 설비 파이프에 Expansion Joint 설치

⑤ 계측 및 레벨관리 철저

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▒ 연관문제

Creep(크리프) - 건조수축균열

 

▒ 참고문헌(출처)

초고층 건축공사의 기둥 축소 보정방법 / 소광호