A two-hour fire-resistance PC hollow slab for residential use was developed to secure structural and fire-resistance performance and to be applied to the general building and apartment housing markets. Compared to the existing hollow slab, in order to secure the same or better structural performance and economic feasibility by reducing the quantity, it was attempted to secure the fire resistance performance by reducing the concrete filling rate in the cross section and adjusting the thickness of the upper and lower flanges by optimizing the hollow shape in the cross section of the slab. For structural performance evaluation, experiments were performed on PC hollow slabs by varying the member thickness and the presence or absence of overlaid concrete, and all of the experimental results showed that the design strength was sufficiently exhibited and that stability during construction was possible. The developed synthetic PC hollow slab has secured fire resistance and residential performance so that it can be applied to all buildings, and it is intended to be immediately applied to the field.

Shear test on hollow-core slabs that using board-type lightweight materials is performed. Lightweight materials are positioned in the slabs, it separate into two parts vertically. It is possible that each parts act independently and the concrete columns, in the middle of slab, can resist this action. Thus we have to check horizontal shear force on part-column connection besides vertical shear force. Also effective cross-sectional area shear force which is considered by existing study is checked.

중공슬래브 시스템은 슬래브 두께가 증가해도 자중은 크게 증가하지 않으면서 일반슬래브에 비해서 휨강성이 크게 저하 되지 않는 장점이 있다. 그러나 이러한 장스팬 구조의 경우 바닥판 진동의 증가에 의한 사용성 문제가 발생할 수 있고, 특 히 중공슬래브의 경우 기존의 구조시스템과 동적특성이 상이하다. 따라서 진동에 대한 중공슬래브의 안전성 및 사용성 검 토가 요구되고 있으며, 이를 위한 실용적인 정밀해석이 필요하다. 본 연구에서는 효율적인 고유치 해석을 위하여 일방향 중공슬래브의 동적특성을 비교적 정확하게 나타낼 수 있는 등가의 플레이트 모델을 사용하였다. 결론적으로 등가플레이트 모델이 일방향 중공슬래브의 동적특정을 비교적 정확하게 나타나는 것으로 나타났다.

Recently, a market of architecture is requiring buildings of long spanned structures as most buildings become taller and larger. For being long spanned structures, elements of buildings must be light. As an alternative proposal, various hollow-core slabs and flat plate salbs were developed and used frequently in the inside and outside of the country. But the study of the hollow-core slabs using deck plate and assembly of light weight is the first. In the present study, Flexural and vibration tests were performed on the hollow-core slabs using deck plate and assembly of light weight to investigate the flexural behavior and serviceability. Four test specimens were used for test parameters; one hollow-core slab with an assembly of light weight, and three hollow-core slabs with deck plate and an assembly of light weight. The test parameters also included amount of tension bar and existence of shear reinforcement. The test results showed that the hollow-core slabs with deck plate and an assembly of light weight had a crack of shear, so shear reinforcement must be conducted.

최근 들어 슬래브 차음성능에 대한 관심이 커지고 있으며 이에 대응하여 슬래브 두께 증가가 요구되고 있다. 또한 건축물의 효율적인 공간 활용을 위하여 장스팬의 바닥판 시스템이 많이 사용되고 있다. 이러한 요구를 만족하기 위해 개발된 바닥판 시스템중의 하나가 2방향 중공슬래브이다. 2방향 중공슬래브의 구조적 성능을 확인하기 위해서는 지진이 발생하였을 때의 안전성에 대한 검토가 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 재료비선형 시간이력해석을 통하여 2방향 중공슬래브의 지진하중에 대한 거동을 평가하였다. 효율적인 시간이력해석을 위하여 기존에 제안된 등가플레이트 모델을 사용하였고, 또한 유효보폭법을 적용한 비선형 모델을 이용하여 2방향 중공슬래브를 적용한 예제구조물의 내진성능을 평가하였다. 이를 통하여 2방향 중공슬래브를 사용한 구조물이 동일한 슬래브 두께의 일반 플랫 플레이트 구조물에 비하여 내진성능이 저하되지 않음을 확인 할 수 있었다.

2방향 중공슬래브 시스템은 슬래브 두께가 증가해도 자중은 크게 증가하지 않으면서 솔리드 슬래브에 비해서 휨강성이 크게 저하되지 않는 장점이 있다. 따라서 최근 넓은 바닥판 구조에 대한 수요가 커지면서 2방향 중공슬래브 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 이러한 장스팬 구조의 경우 바닥판 진동의 증가에 의한 사용성에 문제가 발생할 수 있고 특히 2방향 중공슬래브의 경우 기존의 구조시스템과 동적특성이 상이하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 라멘조 시스템과 2방향 중공슬래브 시스템의 바닥진동성능을 보행하중을 가하여 검토해 보았다. 본 연구에서는 해석의 효율성을 위하여 2방향 중공슬래브의 동적특성을 정확히 나타낼 수 있는 등가의 플레이트 모델을 사용하여 시간이력해석을 수행하였다. 해석결과를 바탕으로 일본건축학회와 미국표준협회에서 제안하는 진동성능평가 기준을 이용하여 진동성능 평가를 수행한 결과 2방향 중공슬래브가 사무실 수준의 진동성능을 만족하고 있는 것으로 나타났다.

In this study, the shear strength according to the width of the web was assessed by using the Waste styrofoam as hollow material without reprocessing. The concrete's design strength was set to 24MPa and the web width was 50mm, 100mm, and 150mm as variables. Shear strengths of KCI increased from 111.2% to 203.9%.

In order to simulate the Helmholtz resonator environment, a perforated plate was inserted into a hollow slab to test its vibration performance. The vibration damping ratio was larger in the conventional hollow slab without apertures, however the accelerometer measurement showed a higher vibration reduction effect in the case of the perforated plate.

중공슬래브는 휨 성능에 영향을 미치지 않는 부분의 콘크리트 단면을 삭제하고 중공재로 치환함으로써 중공재 부피만큼 콘크리트가 줄어들어 자중 감소효과를 가져오는 장점이 있다. 또한, 콘크리트의 물량절감뿐 아니라 친환경적 측면에서 이산화탄소의 배출도 저감할 수 있어 효과적이다. 하지만, 중공재로 치환한 부분의 지압강도가 명확하지 현장 적용 시에 여러 가지 문제점이 발생한다. 이에 본 연구에서는 중공재가 포함된 중공슬래브를 제작하여 각 타입별(트럭 하중 적용 시, 동바리 하중 적용 시 및 잭 서포트 하중 적용 시)로 국부지압강도 실험을 수행하여 중공슬래브 국부 지압강도의 안전성을 평가하고자 한다. 트럭하중 적용 시, 동바리 하중 적용 시 및 잭 서포트 하중 적용 시의 실험결과 중공재 연결부위 및 중공재 상부의 지압강도는 모든 실험체에서 허용 하중 이상을 보유한 것으로 나타났다. 또한 데크 적용 유무에 따른 실험결과도 모두 허용 하중을 초과하여 안정성을 확보하는 것으로 나타났다.

The purpose of this study is to get a more precise frequency of hollow core slabs by comparing the observed values from the actual free vibration tests and the predicted values based on the analysis model. The actual free vibration tests were carried out in the construction field using Ω shaped hollow core slabs. Modal analysis is conducted based on the analysis model that takes into account the differences in section properties due to void parts of slab. The differences between the predicted values based on the modal analysis with analysis model and the measured data from the actual tests range from 2~7%. This study demonstrates that the analysis model that incorporates void parts of slab could be used in evaluating serviceability of hollow core slabs with reasonable accuracies.

본 연구는 원형 천공된 플랫 형태와 팔각형 형태의 중공을 가지는 슬래브의 전단강도를 평가하고 있다. 최근 건축구조물에서 슬래 브 두께에 대한 증가와 품질관리에서 요구되는 수준이 상향됨에 따라 프리캐스트 중공 슬래브 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 중공 슬래 브 시스템은 널리 알려진 바와 같이 슬래브의 자중을 감소시킬 수 있는 효율적인 바닥시스템이다. 하지만 중공슬래브는 전단에 저항하는 슬래 브 웨브의 콘크리트 면적 감소로 전단강도 성능이 저하될 수 있다. 특히, 프리캐스트 중공슬래브는 PC 슬래브 데크의 접합면이 발생하며, 접합 면의 균열로 인한 전단파괴가 일어나지 않도록 방지하여야 한다. 본 연구에서는 I-슬래브 시스템의 전단강도를 평가하기 위하여 3점 가력에 의 한 주축 및 직교축에 대한 전단 실험을 실시하였다. 실험결과 I-슬래브가 PC 접합면이 포함되어짐에도 불구하고 이론강도에 대하여 충분한 전 단강도 성능을 보유하는 것으로 나타났다.

The objective of this study is to evaluate the location of a failure surface generatrix and the punching shear strength of hollow plat slabs. The main test parameters was the location of a starting position of hollow materials that varied between 1d and 3d, where d is effective depth of slab section. Based on test results, the starting position of hollow materials in plat slabs is recommended to be more than 2d to avoid the reduction of concrete punching shear strength.

중공슬래브는 슬래브의 자중을 감소시킴으로써 콘크리트 하중을 제어하여 수직 구조 부재 하중 및 지진 하중의 양을 감소시키는 바닥구조시스템이다. 중공슬래브는 슬래브의 자중을 획기적으로 줄일 수 있지만 슬래브 내부의 중공부로 인하여 휨 및 전단강도가 감소하기 때문에 구조 성능의 예측이 매우 중요하다. 중공슬래브에 관한 국내외의 많은 연구에도 불구하고 일방향 중공슬래브의 전단보강에 따른 전단강도에 관한 연구는 많이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 전단보강 유무에 따른 일방향 중공슬래브의 파괴양상 분석과 산정식의 전단강도와 실험값의 전단강도의 비교를 통하여 일방향 중공슬래브의 전단보강의 필요성에 대해 검증하고자 한다.

철근콘크리트 구조물의 전단거동은 수년간의 많은 연구에도 불구하고, 이론적으로 명확하게 규명하기에 어려운 문제중에 하나이다. 중공슬래브의 휨강도와 전단강도는 중공부로 인하여 감소되기 때문에, 이에 따른 구조물의 성능을 예측하는 것은 중요한 문제라 할 수 있다.현재 각국의 중공슬래브 전단설계기준은 실험에 의한 기준식을 제시하고 있다. 따라서 본 연구에서는 철근비에 따른 일방향 중공슬래브 전단강도 산정방법에 관한 연구를 수행하기 위해 실험결과를 분석하고, 전단강도 산정식들을 비교, 분석하였다.

The shear behavior of reinforced concrete structure is one of the difficult problems that are not identified theoretically clearly yet despite the efforts of researchers for several years. Since bending and shear strength of hollow slab may decrease due to hollow part inside slab, prediction of such structure performance is very important. In this study, the shear behavior of one-way hollow slab were analyzed through experiment to conduct study on estimation of shear strength, and after comparative evaluation of structure performance based on experiment results.

The objective of this study is about hollow core slab with GFRP (Glass Fiber Reinforced plastics) Reinforcing bar instead of using deformed bar. This experiment is planed because using GFRP Reinforcing bar instead of tension bar in existing RC hollow core slab will improve not only on the constructability but also on the durability by solving the corrosion of slab. As the result of the experimental study, GFRP Reinforcing bar and additional deformed bar appear to be superior compared to RC hollow core slab in structural ability.

The existing evaluation method of flexural strength of the hollow slab considering only compressive zone above the hollow part is conservatively evaluated. In this study, the practical compressive zone of the hollow slab are considered to evaluate its flexural performance according to neutral axis location

The purpose of the paper is to evaluate the serviceability of two-way hollow core slab with the distinguishingly donut shaped hollow named as GB-SLABTM(Green Ball based lightweight biaxial concrete SLAB) developed by Samsung and patented internationally. One of engineering issues in the long-span concrete slab structure is definitely how to evaluate the long-term deflection considering the cracked section. To evaluate the long-term deflection of GB-SLAB, the immediate deflection after concrete form removal is measured and then the long-term cracked deflection is predicted using finite element analysis

이방향 중공슬래브는 휨 성능에 미치는 영향이 적은 슬래브의 웨브 부분에 중공형성체를 배치하여 중공을 형성, 콘크리트 물량을 감소시키고 슬래브 중량을 저감시키는 바닥시스템구조이다. 하지만 슬래브 복부에 중공이 형성됨으로써, 철근과 중공 사이에 내부피복두께가 발생하게 되며 이에 따라 철근과 콘크리트 사이의 부착력이 저하될 것으로 판단된다. 이에 따라 본 연구에서는 내부 피복 두께 및 중공 형상을 고려하여 이방향 중공슬래브의 부착특성을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 중공과 부착성능의 관계를 파악하기 위하여 해석적 연구를 수행하였으며, 내부 피복두께의 영향을 파악하기 위하여 도넛 형상의 중공을 대상으로 내부피복두께를 변수로 하여 피복두께의 변화에 따른 위치별 부착응력 분포를 확인하였다. 또한 이를 통하여 철근 길이 방향의 피복두께변화에 따른 영향을 비교분석하여 도넛형 이방향 중공슬래브의 부착응력-슬립 관계를 도출하였다.

이방향 중공 슬래브 공법이란 슬래브 내부에 중공을 형성시켜 일정 수준 이상의 구조성능을 확보하면서도 슬래브의 자중을 경감 시키는 공법이다. 이러한 이방향 중공 슬래브의 구조 성능은 다양한 연구를 통하여, 성능과 안전성이 평가되었다. 하지만 이방향 중공 슬래브의 실제 적용을 위해서는 구조 성능뿐만 아니라 화재시의 안전성과 같은 내화성능의 확보가 중요하다. 그러나 현재 중공슬래브에 대한 내화성능평가에 관한 연구는 미흡한 수준이다. 일반 철근콘크리트 슬래브는 콘크리트의 재료적 특성에 따라 우수한 내화 부재이다. 하지만, 이방향 중공 슬래브는 내부에 중공이 형성됨에 따라 일반 철근콘크리트 슬래브와는 다른 온도 분포 및 성능을 보일 것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 Wickström’s method를 적용하여 이방향 중공슬래브에 대한 내화성능 평가 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 일반 철근콘크리트 슬래브 및 본 연구진에서 개발한 도넛형 이방향 중공 슬래브를 대상으로 Wickström’s method를 적용하여 간략한 방식으로 도넛형 이방향 중공슬래브의 내화성능 평가 방안을 제안하였다. 또한, 상용 유한요소해석 프로그램(Ansys v.11)를 이용하여 제안된 방안으로 도출된 결과에 대한 검증을 실시하였다. 본 연구 결과, 제안된 방법을 통하여 화재에 노출되어 있는 도넛형 이방향 중공슬래브의 내부 온도를 구체적으로 산출할 수 있었으며, 산출된 결과와 유한요소해석결과의 비교를 통하여 제안한 방안에 대한 신뢰성을 확인할 수 있었다.