pc암거: 지압판 규격에 따른 검토

6월 22, 2026

지압판이 55mm일때 콘크리트 파괴는?

쉬스관 구멍 면적 감소를 제외하고, 지름 55mm 원형 지압판의 전체 면적이 콘크리트를 온전히 누른다고 가정하여 유압계 수치와 압력(하중) 톤수를 계산한 요약본입니다.

📋 1. 입력 데이터 및 검토 조건

이식을 설명하면 콘크리트 극한 지압 하중을 유압잭 면적으로 나누워서 압력으로 환산

콘크리트 강도 ( $f_{ci}$ ): $28 \text{ MPa}$ (설계기준강도 $350 \text{ kgf/cm}^2$ 의 80% 발현 기준)
지압판 전체 면적 ( $A_1$ ): 23.76cm^2 (쉬스관 구멍 고려 안 함)

배후 유효면적 ( $A_2$ ): 400cm^2 (2 $200\text{mm}$ 벽체 기준, $20\times20\text{cm}$ )
구속계수 ( $\sqrt{A_2/A_1}$ ) : 도로교설계기준 등을 준용 $2.25$

$\sqrt{400 / 23.76} = \sqrt{16.84} \approx 4.10 \rightarrow$
유압 잭 단면적 ( $A_{jack}$ ): 23.36cm^2

🧮 2. 단계별 정밀 계산 과정

1단계: 공식 분자값 산정 (기본 수치 도출)

0.7 \times f_{ci} \times A_1 \times \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} = 0.7 \times 28 \times 23.76 \times 2.25 = \mathbf{1,047.915}

$0.7$ : 앞서 말씀드린 포스트텐션 정착 구역의 설계 기준 계수입니다. 안전을 위해 보수적으로 하중 한계를 설정할 때 사용됩니다.
$f_{ci}$ : 인장 시점의 콘크리트 압축 강도입니다.
$A_1$ : 지압판의 순면적입니다.
$\sqrt{A_2/A_1}$ : 배후 콘크리트에 의한 하중 분산 및 구속 효과 계수입니다.
결과값의 단위 : 이분자 전체값의 단위는 $\text{kN}$ (킬로뉴턴)이 됩니다.

0.7 \times f_{ci} \times A_1 \times \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} = 0.7 \times 28 \times 23.76 \times 2.25 = \mathbf{1,047.915}

2단계: 극한 지압 하중 구하기 (정밀 환산법 적용)

분자값에 $\div 10$ 을 나누워 $\text{kN}$을 구한 뒤, $0.10197$을 곱해 톤($\text{ton}$ ) 단위 하중을 도출합니다.

$\text{kN}$ 하중 : $1,047.915 \div 10 = 104.79 \text{ kN}$
$\text{ton}$ 하중 ( $P_{break}$ ) : $104.79 \text{ kN} \times 0.10197 = \mathbf{10.69 \text{ 톤}}$
$\text{ton}$ 하중 ( $P_{break}$ ) : 1,047.915 / 9.8 $104.79 \text{ kN} \times 0.10197 = \mathbf{10.69 \text{ 톤}}$

3단계: 유압계 화면 표시 압력 ( $q_{break}$ ) 도출

파괴 하중을 유압 잭 단면적( $A_{jack}$ )으로 나누어 실제 유압계 화면에 찍힐 압력( $\text{MPa}$ )을 계산합니다.

$\text{MPa}$
$\text{MPa}$
$\text{MPa}$ 44.859mpa

💡 3. 최종 검토 결과 요약

검토 항목	계산 수치	현장 모니터링 및 실무 판정 기준
파괴 한계 하중 (P $P_{break}$ )	10.69 톤	강연선이 당기는 실제 인장력이 10.69톤에 도달하면 모체가 파괴됩니다.
유압계 한계 압력 ( $q_{break}$ )	44.859 MPa	유압 펌프 화면(MPa)에 44.859 MPa이 찍히는 순간 콘크리트가 함몰됩니다.

🛠️ 시공 적합성 최종 판정: 불합격 (NG)

이유: 쉬스관 구멍을 제외했기 때문에 파괴 한계치가 기존 35.6 MPa에서 44.9 MPa (10.69 톤)로 상승하긴 했습니다.
하지만 강연선의 정상 인장 목표치인 $55\sim60 \text{ MPa}$ (13~14 톤)에는 여전히 턱없이 부족합니다. 이 상태로 당기면 목표치에 가기도 전에 암거가 파손이 됨으로 재검토가 필요합니다

🛠️ 경험상 여기서 확인할 사항?

여기서 인장값 55~60MPA는? 어떻케 산정 되었을까? 이때 이것을 만족할 지압판의 크기는? 다음장에.

강연선의 정착강도는

📊 12.7mm 강연선 5대 강도 계산 결과 요약

검토 항목	기호	계산값 (kN)	최종 하중 (톤)	실무 적용 및 의미
인장 강도	Pu	183.6kN	18.72 톤	강연선이 물리적으로 뚝 끊어지는 파단점
항복 강도	Py	165.24kN	16.85 톤	영구 변형(소성 변형)이 발생하는 임계점
허용 인장강도	Pall	146.88kN	14.98 톤	현장 유압 잭 긴장 시 맥시멈 목표 하중
정착 강도	$P_i$	$139.6 \text{ kN}$	`13.10 톤`	쐐기 정착 직후 암거 모체에 전달되는 초기 하중
유효 인장강도	Pe	110.16kN	11.24 톤	모든 손실 후 구조물 수명 동안 남아있는 알짜 하중

인장기 압력계로 환산하면

(13.11 * 1000) / 23.36(실린더단면적) / 10.197(단위변환) = 55.04mpa

# 지압판이 55mm일때

44.859임으로 55.04에 도달하지 못하고 콘크리트 파손발생

검토 항목	계산 수치	현장 모니터링 및 실무 판정 기준
파괴 한계 하중 (P $P_{break}$ )	10.69 톤	강연선이 당기는 실제 인장력이 10.69톤에 도달하면 모체가 파괴됩니다.
유압계 한계 압력 ( $q_{break}$ )	44.859 MPa	유압 펌프 화면(MPa)에 44.859 MPa이 찍히는 순간 콘크리트가 함몰됩니다.

# 지압판이 65mm로 가정하여 계산

📋 1. 입력 데이터 및 검토 조건

이식을 설명하면 콘크리트 극한 지압 하중을 유압잭 면적으로 나누워서 압력으로 환산

콘크리트 강도 ( $f_{ci}$ ): $28 \text{ MPa}$ (설계기준강도 $350 \text{ kgf/cm}^2$ 의 80% 발현 기준)
지압판 전체 면적 ( $A_1$ ): 33.17cm^2 (쉬스관 구멍 고려 안 함)

배후 유효면적 ( $A_2$ ): 400cm^2 (2 $200\text{mm}$ 벽체 기준, $20\times20\text{cm}$ )
구속계수 ( $\sqrt{A_2/A_1}$ ) : 도로교설계기준 등을 준용 $2.25$

$\sqrt{400 / 23.76} = \sqrt{16.84} \approx 4.10 \rightarrow$
유압 잭 단면적 ( $A_{jack}$ ): 23.36cm^2

🧮 2. 단계별 정밀 계산 과정

1단계: 공식 분자값 산정

0.7 * 28 * 33.17 * 2.25 = 1,462.80

0.7 \times f_{ci} \times A_1 \times \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} = 0.7 \times 28 \times 23.76 \times 2.25 = \mathbf{1,047.915}

$0.7$ : 앞서 말씀드린 포스트텐션 정착 구역의 설계 기준 계수입니다. 안전을 위해 보수적으로 하중 한계를 설정할 때 사용됩니다.
$f_{ci}$ : 인장 시점의 콘크리트 압축 강도입니다.
$A_1$ : 지압판의 순면적입니다.
$\sqrt{A_2/A_1}$ : 배후 콘크리트에 의한 하중 분산 및 구속 효과 계수입니다.
결과값의 단위 : 이분자 전체값의 단위는 $\text{kN}$ (킬로뉴턴)이 됩니다.

0.7 \times f_{ci} \times A_1 \times \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} = 0.7 \times 28 \times 23.76 \times 2.25 = \mathbf{1,047.915}

2단계: 극한 지압 하중 구하기

분자값에 $\div 10$ 을 나누워 $\text{kN}$을 구한 뒤, $0.10197$을 곱해 톤($\text{ton}$ ) 단위 하중을 도출합니다.

$\text{kN}$ 하중 : $1,047.915 \div 10 = 104.79 \text{ kN}$
$\text{ton}$ 하중 ( $P_{break}$ ) : $104.79 \text{ kN} \times 0.10197 = \mathbf{10.69 \text{ 톤}}$
$\text{ton}$ 하중 ( $P_{break}$ ) : 1,462.80 / 9.8 $104.79 \text{ kN} \times 0.10197 = \mathbf{10.69 \text{ 톤}}$

3단계: 유압계 화면 표시 압력 ( $q_{break}$ ) 도출

파괴 하중을 유압 잭 단면적( $A_{jack}$ )으로 나누어 실제 유압계 화면에 찍힐 압력( $\text{MPa}$ )을 계산합니다.

1,462.80 / 23.36 * 10.197 = 638.535kgf/cm^2
638.535 / 10.197 = 62.62mpa
$\text{MPa}$ mpa

# 지압판이 65mm일때

62.62임으로 55.04에 도달하여도 콘크리트 파손이 발생하지않음으로 ok

검토 항목	계산 수치	현장 모니터링 및 실무 판정 기준
파괴 한계 하중 (P $P_{break}$ )	14.92 톤	강연선이 당기는 실제 인장력이 14.92톤에 도달하면 모체가 파괴됩니다.
유압계 한계 압력 ( $q_{break}$ )	62.62 MPa	유압 펌프 화면(MPa)에 62.62MPa이 찍히는 순간 콘크리트가 함몰됩니다.

# 결론(개인검토)의견

pc암거를 인장할때

12.7mm 강연선은 구조계산에 반영하지 않는것이 통상적이다.

단지 강연선을 밀착용으로만 사용한다면 pc암거는 땅속에 나열만 된 상태로

무수축몰탈이 없는경우 지진이나, 진동등에 매우 취약하고, 무수축 몰탈이 있다고 하여도

역시 안심할수없다.

강연선은 꼭 필요한 연결용 부품으로서

제품의 구조적 메카니즘을 구저역학에 대입함으로서 강선의 역활과 기능을 적극

활용할수있다. 아래와 같이 개선하면 된다

1. 현재 55mm의 지압 면적의 개선=> 65mm원형

2. 인장기 압력계 55.04mpa까지 인장하여 작업

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📋 1. 입력 데이터 및 검토 조건