Static and Fatigue Behavior of the Long Span Precast Decks

프리캐스트 장지간 바닥판의 정적 및 피로거동

Chung, Chul-Hun;Lee, Han-Joo
정철헌;이한주

  • Published : 2003.07.31

Abstract

Recently, for the purpose of shortening of construction period and cutting labor costs, precast prestressed concrete slabs are widely used to a new bridge system with fewer steel girders. However, there is little experience on the design and construction of prestressed concrete (PSC) decks in Korea. As the number of main girders decreases, the span length of the slabs increases. Therefore, there is a need for establishing a reasonable design method for long span slabs exceeding 5 m. In this study, static and fatigue tests were performed on long span precast deck with two girders. H-beams were used to simulate boundary conditions properly in the longitudinal direction. Two major test variables considered were span length and thickness. The results showed that PSC decks, with a thickness smaller than the minimum value required by the code, possessed a relatively high load carrying capacity. Under the static loading condition, the decks, with a minimum thickness by code and a thickness reduced by 13%, showed the ultimate flexural strength higher than expected. In addition, it seems that the flexural failure modes were more significant than the punching shear failure modes. During the fatigue test, the deck showed linear behavior up to 2 millian cycles.

최근, 공기 단축 및 노무비 감소 등을 위해 새로운 교량 형식인 소수주형교에 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 바닥판이 널리 사용되고 있다. 그러나, 국내에서는 시공 및 설계경험이 거의 없는 실정이다. 소수주형교는 주거더의 수가 줄어들기 때문에 바닥판의 지간이 길어지게 된다. 그러므로 바닥판 지간이 보통 5m이상이 되는 장지간 바닥판에 대한 설계법 확립이 필요하다. 본 연구에서는 2개의 거더를 갖는 장지간 프리캐스트 바닥판에 대한 정적 및 피로실험을 수행하였다. 실험모델의 교축방향으로의 연속성을 묘사하기 위해 H-형강을사용하였으며, 바닥판의 지간과 두께를 실험의 주요 변수로 하였다. 도로교 설계기준의 바닥판 최소두께를 갖는 바닥판 뿐만 아니라 최소두께 보다 두께를 약 13% 감소시킨 바닥판 모두 정적 재하실험에서 충분한 극한 내하력을 나타내었으며 펀칭전단파괴 보다는 휨 파괴에 가까운 파괴양상을 보였다. 또한, 200만회의 반복하중을 갖는 피로실험동안 실험부재는 선형거동을 보였다.

Keywords

References

  1. 도로교 설계기준 건설교통부
  2. 합리화 2주형교용 바닥판 개발에 관한 연구, 최종보고서 김병석(등)
  3. 프리캐스트 콘크리트 교량바닥판의 개발 및 실용화, 최종보고서 김성운(등)
  4. 한국콘크리트학회 논문집 v.14 no.4 강합성 2거더교 PSC 바닥판의 정적 거동 김영진;주봉철;이정우;김병석;박성용
  5. 학술발표회논문집(II) 장지간 바닥판의 최소두께에 관한 연구 이한주;이용주;정철헌;정운용;전세진
  6. 신형식 강합성형 교량 개발에 관한 연구, 연구보고서 정철헌(등)
  7. 橋梁の單純化に關する調査檢討報告書 (財)高速道路調査會
  8. 第二回道路橋床版シンボジウム講演論文集 道路橋の床版厚に關する檢討 松井繁之;江頭慶三
  9. 川崎重工技報 no.128 少主木行橋梁 用PC床版 に關する實驗硏究 坂井藤一;八部順一;大垣賀津雄;作川孝一;伊藤敦;竹內淸;友田富雄