표제지
요지
Abstract
목차
제1장 서론 15
1.1. 연구배경 15
1.2. 연구목적 17
1.3. 논문의 구성 18
제2장 횡방향 연속 PSC 박스거더 19
2.1. 저형고 거더 19
2.2. 횡방향 연속 PSC 박스거더 20
2.3. 연구동향 23
제3장 콘크리트 슬래브의 정적재하실험 25
3.1. 실험개요 25
3.1.1. 실험체 설계 및 제원 25
3.1.2. 실험체 제작 및 설치 33
3.1.3. 실험장치 및 재하방법 41
3.2. 콘크리트 슬래브의 전단거동 특성 44
3.2.1. 전단에 의한 하중-변위 관계 44
3.2.2. 콘크리트 슬래브의 전단거동 특성 48
3.3. 콘크리트 슬래브의 휨거동 특성 54
3.3.1. 휨에 의한 하중-변위 관계 54
3.3.2. 콘크리트 슬래브의 휨거동 특성 60
3.3.3. 콘크리트 슬래브 실험체에 대한 유한요소해석 74
3.4. 실험결과 77
제4장 공용중인 교량의 하중 횡분배 비교 평가 78
4.1. 평가개요 78
4.2. 횡방향 연속 PSC 박스거더 교량의 하중 횡분배 평가 78
4.2.1. 하중재하시험대상 교량 현황 78
4.2.2. 하중재하시험 80
4.2.3. 측정결과 83
4.3. PSC I형 거더 교량의 하중 횡분배 평가 84
4.3.1. 하중재하시험대상 교량 현황 84
4.3.2. 하중재하시험 85
4.3.3. 측정 결과 88
4.4. 하중재하시험에 대한 교량 횡분배 비교평가 89
제5장 횡방향 연속 PSC 박스거더 슬래브의 최소두께 91
5.1. 해석모델 91
5.1.1. 콘크리트 슬래브의 소요두께에 영향을 미치는 인자 91
5.1.2. 콘크리트 슬래브의 해석방법 93
5.1.3. 유한요소해석모델 96
5.1.4. 유한요소해석결과 97
5.2. 횡방향 연속 PSC 박스거더 교량의 콘크리트 슬래브두께 평가 110
5.2.1. 콘크리트 슬래브 구조계산 110
5.2.2. 콘크리트 슬래브의 두께평가 115
제6장 결론 117
참고문헌 119
부록 123
Table 3.1. 콘크리트 박스거더 및 인장보강강판 재료 물성값 32
Table 3.2. 실험체 재료 실험결과 43
Table 3.3. 전단실험체 실험결과 45
Table 3.4. 강도설계법 설계기준의 전단강도 산정방법 49
Table 3.5. 한계상태설계법 설계기준의 전단강도 산정방법 50
Table 3.6. 휨실험체 실험결과(연직 변위) 55
Table 3.7. 휨실험체 실험결과(변형률) 56
Table 3.8. 휨실험 시 주요 하중 단계에 대한 강판, 철근의 변형률 및 특징 67
Table 4.1. 하중재하시험대상 교량 현황 78
Table 4.2. 센서 현황 80
Table 4.3. 정적재하시험에 대한 하중재하위치별 처짐 측정결과 83
Table 4.4. 하중재하시험대상 교량 현황 84
Table 4.5. 센서 현황 85
Table 4.6. 정적재하시험에 대한 하중재하위치별 처짐 측정결과 88
Table 4.7. 교량 횡분배비 비교표(처짐) 89
Table 5.1. 하중조합 95
Table 5.2. 최소바닥판지간 0.6m 기준 활하중 극한모멘트 95
Table 5.3. 박스거더 중심간 거리 기준 활하중 극한모멘트 95
Table 5.4. 유한요소해석모델 재료 물성값 97
Table 5.5. 유한요소해석모델의 콘크리트 슬래브 적용 두께 97
Table 5.6. 유한요소해석결과(콘크리트 슬래브) 108
Table 5.7. 한계상태별 발생 휨모멘트(콘크리트 슬래브) 109
Table 5.8. 유한요소해석 및 설계기준(KDS 24 10 11) 극한한계상태 모멘트 산출결과 비교 109
Table 5.9. 콘크리트 슬래브 공칭피복두께 산정결과 111
Table 5.10. 노출환경등급에 따른 최소 콘크리트 기준압축강도 111
Table 5.11. 콘크리트 슬래브 두께산정결과 114
Fig. 2.1. 횡방향 연속 PSC 박스거더의 횡방향 선압축력 도입 19
Fig. 2.2. 미국 텍사스주 횡방향 연속 PSC 박스거더교 표준도 20
Fig. 2.3. 전단키 상세 21
Fig. 2.4. 횡방향 연속 PSC 박스거더교 횡방향 강연선 인장 21
Fig. 3.1. 실험체용 콘크리트 박스거더(A-Type) 27
Fig. 3.2. 실험체용 콘크리트 박스거더(B-Type) 28
Fig. 3.3. 콘크리트 슬래브 전단실험체 30
Fig. 3.4. 콘크리트 슬래브 휨실험체 31
Fig. 3.5. 콘크리트 박스거더 제작(1) 33
Fig. 3.6. 콘크리트 박스거더 제작(2) 34
Fig. 3.7. 박스거더 이동 및 가력위치 세팅 35
Fig. 3.8. 실험체 슬래브구간 인장보강강판 및 철근연결 36
Fig. 3.9. 실험체 슬래브구간 계측용 센서부착 및 거푸집설치 38
Fig. 3.10. 실험체 슬래브구간 콘크리트타설 39
Fig. 3.11. 콘크리트 슬래브의 전단실험체 및 휨실험체 40
Fig. 3.12. 전단실험체 설치 형상 41
Fig. 3.13. 휨실험체 설치 형상 42
Fig. 3.14. 재료실험사진 43
Fig. 3.15. 전단실험체 가력대 센서 위치도 44
Fig. 3.16. 전단실험체 형상 및 센서부착 위치도 45
Fig. 3.17. 전단실험 변위 센서(CH.004)의 연직 변위 적용 하중-변위 그래프 46
Fig. 3.18. 전단실험 변위 센서(CH.005) 연직 변위 적용 하중-변위 그래프 47
Fig. 3.19. 전단실험 하중-변위 그래프 47
Fig. 3.20. 전단실험 균열 양상 48
Fig. 3.21. 전단실험 결과 및 설계활하중 비교 53
Fig. 3.22. 휨실험체 가력대 센서 위치도 54
Fig. 3.23. 휨실험체 형상 및 센서부착 위치도 55
Fig. 3.24. 휨실험 변위 센서(CH.004)의 연직 변위 적용 하중-변위 그래프 57
Fig. 3.25. 휨실험 변위 센서(CH.005)의 연직 변위 적용 하중-변위 그래프 57
Fig. 3.26. 휨실험 변위 센서(CH.006)의 연직 변위 적용 하중-변위 그래프 58
Fig. 3.27. 휨실험 변위 센서(CH.007)의 연직 변위 적용 하중-변위 그래프 58
Fig. 3.28. 휨실험 하중-변위 그래프 59
Fig. 3.29. 휨실험 균열 양상 61
Fig. 3.30. 하중-변위 그래프와 균열하중 및 설계활하중 비교 65
Fig. 3.31. 콘크리트 슬래브 휨실험 변형률 계측값 65
Fig. 3.32. 가장자리에 직각방향으로 전단력이 작용하는 경우의 앵커부 개념도 70
Fig. 3.33. 하중-변위 그래프와 주요 하중재하 위치 73
Fig. 3.34. 콘크리트 슬래브 휨실험체의 유한요소해석모델 74
Fig. 3.35. 콘크리트 슬래브 휨실험체의 유한요소해석모델 하중재하형상 75
Fig. 3.36. 204.02kN 재하 휨실험체의 해석결과(인장보강강판) 76
Fig. 3.37. 235.22kN 재하 휨실험체의 해석결과(인장보강강판) 76
Fig. 4.1. 하중재하시험대상 교량의 상부구조 횡단면도 79
Fig. 4.2. 하중재하시험대상 교량의 콘크리트 슬래브 배근도 79
Fig. 4.3. 재하차량의 제원 80
Fig. 4.4. 센서부착 81
Fig. 4.5. 센서부착 위치도 81
Fig. 4.6. 하중재하 및 측정 82
Fig. 4.7. 하중재하 위치도 82
Fig. 4.8. 하중재하위치별 횡분배에 의한 거더의 처짐경향(PSC 박스거더) 83
Fig. 4.9. 하중재하시험대상 교량의 상부구조 횡단면도 84
Fig. 4.10. 재하차량의 제원 85
Fig. 4.11. 센서부착 86
Fig. 4.12. 센서부착 위치도 86
Fig. 4.13. 하중재하 및 측정 87
Fig. 4.14. 하중재하 위치도 87
Fig. 4.15. 하중재하 위치별 횡분배에 의한 거더의 처짐경향(PSC I 거더) 88
Fig. 4.16. 교량별 횡분배비 비교 90
Fig. 5.1. 교량형식별 콘크리트 슬래브의 처짐경향 92
Fig. 5.2. 바닥판의 지간 93
Fig. 5.3. 해석모델 94
Fig. 5.4. 거더폭 1.2m 유한요소해석모델(슬래브두께 165mm) 98
Fig. 5.5. 거더폭 1.2m 유한요소해석모델 활하중재하 98
Fig. 5.6. 거더폭 1.2m 콘크리트 슬래브 극한한계상태응력 99
Fig. 5.7. 거더폭 1.2m 콘크리트 슬래브 사용한계상태응력 99
Fig. 5.8. 거더폭 1.5m 유한요소해석모델(슬래브두께 185mm) 100
Fig. 5.9. 거더폭 1.5m 유한요소해석모델 활하중재하 100
Fig. 5.10. 거더폭 1.5m 콘크리트 슬래브 극한한계상태응력 101
Fig. 5.11. 거더폭 1.5m 콘크리트 슬래브 사용한계상태응력 101
Fig. 5.12. 거더폭 1.8m 유한요소해석모델(슬래브두께 200mm) 102
Fig. 5.13. 거더폭 1.8m 유한요소해석모델 활하중재하 102
Fig. 5.14. 거더폭 1.8m 콘크리트 슬래브 극한한계상태응력 103
Fig. 5.15. 거더폭 1.8m 콘크리트 슬래브 사용한계상태응력 103
Fig. 5.16. 거더폭 2.1m 유한요소해석모델(슬래브두께 220mm) 104
Fig. 5.17. 거더폭 2.1m 유한요소해석모델 활하중재하 104
Fig. 5.18. 거더폭 2.1m 콘크리트 슬래브 극한한계상태응력 105
Fig. 5.19. 거더폭 2.1m 콘크리트 슬래브 사용한계상태응력 105
Fig. 5.20. 거더폭 2.4m 유한요소해석모델(슬래브두께 250mm) 106
Fig. 5.21. 거더폭 2.4m 유한요소해석모델 활하중재하 106
Fig. 5.22. 거더폭 2.4m 콘크리트 슬래브 극한한계상태응력 107
Fig. 5.23. 거더폭 2.4m 콘크리트 슬래브 사용한계상태응력 107
Fig. 5.24. 횡방향 연속 PSC 박스거더 폭원별 콘크리트 슬래브 최소두께 115
Fig. 5.25. 횡방향 연속 PSC 박스거더의 거더 폭원별 콘크리트 슬래브 최소두께 : 한계상태설계법 설계기준의 바닥판 최소두께 기준 적용 116