캠버(Camber, 솟음)
1. 정의
보, 슬래브 및 트러스 등 수평 부재가 하중에 의해 처지는 것을 대비하여 미리 상향으로 들어 올리는 것 또는 그 크기
구조물의 자중, 긴장재 도입, 크리프와 건조수축 등 장기 변형을 감안하여 콘크리트 타설 시 미리 반영해야 할 솟음량
2. 캠버의 목적
- 기능성 확보
- 바닥 평탄도 유지
- 배수불량 방지
- 구조물의 원래기능 유지
- 구조적 안정성 확보
- 하중작용 시 응력 균등 분산
- 구조물 안정성 증대
- 미관 유지
- 처짐으로 인한 시각적 변형 방지
- 건축물의 미관 유지
- 하중 요인
- 굳지 않은 콘크리트의 자중
- 거푸집 및 동바리의 무게
- 작업 하중 등 시공 중 작용하는 연직 하중
- 재료적 특성
- 콘크리트의 탄성 변형
- 건조수축(Shrinkage)
- 크리프(Creep)에 의한 장기 처짐 진행
- 시공 요인
- 거푸집 동바리 연결 부위의 침하
- 시스템 동바리 부재 간의 유격(Gap)
- 탄성 축소량
- PS 도입(특수)
- 포스트텐셔닝(Post-tensioning) 시 긴장에 의한 탄성 변형
- 쉬스관 마찰
- 정착장치 활동(Slip)
- 릴렉세이션(Relaxation)
- 분리 관리
3. 캠버 산정 시 고려요소
4. 현장시공 시 사전 고려사항
강교 가설 등에서는 강구조물의 자중에 의한 처짐과 슬래브 타설 등 부가 하중에 의한 처짐을 분리하여 관리
제작 변형 반영
FSM, MSS 공법 등 이동식 비계나 거푸집 사용 시 주 거더의 탄성회복이 되지 않는 변형량을 확인하여 솟음 관리에 포함
유격 관리
시스템 동바리 등 가설재 연결부의 틈새나 기초 지반의 침하 가능성을 사전 검토하여 솟음량에 할증 적용
허용오차 준수
강교의 경우 최대 솟음 위치에서의 허용값과 지점(0)을 잇는 포물선으로 관리하며, 일반적인 보의 솟음 허용차는 ±L/1000 이내 관리
- 정확한 계산 반영
- 예상되는 처짐량 정확히 예측
- 캠버 값 정밀계산
- 과도하거나 부족한 캠버 문제 야기
- 재료 특성 고려
- 콘크리트 크리프, 강재 탄성계수 등
- 재료의 시간경과에 따른 특성 고려
- 시공 정밀도
- 설계된 캠버값 구현되도록 시공관리 필요
- 거푸집 설치, 철근 배근, 콘크리트 타설 시 주의
- 하중조건 변화
- 시공 중, 완공 후 구조물 작용하중 고려
- 고정하중, 활하중, 풍하중 등
- 측정 및 검측
- 캠서 시공 후 실제 캠버량과 처짐량 주기적 측정
- 설계치와 비교 및 보완 조치
- 구조적 문제
- 과도한 처짐으로 인한 유효 단면 감소
- 인장 균열 발생
- 철근 부식 가속화
- 사용성 저하
- 바닥면 불균형으로 인한 배수 불량(Water ponding)
- 마감재 균열
- 문/창호 개폐 불량
- 안전 사고
- 캔틸레버 공법(FCM) 등에서 세그먼트 간 접합 불량(단차)
- 응력 집중으로 인한 붕괴 위험 초래
- 품질 저하
- 교량 등에서 종단 선형 불량으로 인한 주행성 저하
- 추가적인 유지관리 비용 발생
- 형상관리 계획 수립
- 시공 단계별로 발생하는 처짐을 주기적으로 모니터링
- 설계기준과 25mm 이상 차이 발생 시 보정 절차 이행
- 3D 스캐닝 활용
- 3D 레이저 스캐너 및 드론 활용
- 구조물의 전체 형상과 변위 정밀 계측
- 설계 데이터(BIM)와 비교 분석
- 디지털 트윈 적용
- 가상 공간에 실제와 동일한 모델 구현
- 시공 단계별 하중 재하에 따른 처짐 사전 시뮬레이션
- 최적의 캠버량 도출
- 계측 피드백(Feedback)
- 매 단계 타설 후 실측값을 설계값과 비교
- 계측값 오차 다음 단계 솟음량에 반영하는 형상 관리 시스템 구축
- 지반 개량 및 동바리 관리
- 연약 지반 설치 시 침하 방지 위한 치환
- 콘크리트 타설, 시스템 동바리 수직재의 좌굴 방지
- 수평연결재 및 가새 설치 철저
- 장스팬 보 및 슬래브
- 길이가 길어 처짐이 쉽게 발생
- 프리스트리스 콘크리트 부재
- 인장강도 보강위해 미리 압축력 도입
- 캠버가 자연스럽게 발생하도록 의도적 적용
- 장대교량
- 처짐방지 위한 필수 적용
- 대공간 구조물
- 체육관, 공연장 등 넓은공간 지붕구조에 적용
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