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Bow-Tie형식의 수평회전연결재를 이용한 프리캐스트 콘크리트 연결부 개발 및 해석적 성능 검증
노정휘(Jung-Hwi Noh),배영훈(Younghoon Bae),이나현(Na-Hyun Yi),이성진(Sung-Jin Lee),김창수(Chang-Su Kim) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.2
프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete, PC) 공법은 공장 제작 후 현장에서 부재를 조립하게 됨으로, 각 부재 사이에 연결부의 안정성 및 구조성능 확보가 반드시 필요하다. 그러나, 현장에서 프리캐스트 부재간 연결을 단순하게 모르타르로 채우거나 간단한 철골을 사용하여 연결하고 있어, 토압 및 반복하중, 지진하중 등의 외부 하중에 의해 프리캐스트 부재간 부등변위가 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 철도 구조물에 사용되는 프리캐스트 부재의 경우에는 철도 운행시 발생하는 진동에 대해 구조물의 변위 없이 구조성능이 유지하기 위해서는 부재간 수평연결이 더욱 중요하다. 그러므로 본 논문에서는 Bow-Tie형식의 수평회전연결재를 개발하여, 프리캐스트 콘크리트를 수직방향 뿐만 아니라, 수평방향으로 연속화할 수 있는 연결부를 개발하였다. 또한, RC, Bow-Tie로 연결된 PC, Rotating Bow-Tie로 연결된 PC에 대한 곡선 및 직선부재에 대하여 각각 해석적으로 성능 검증을 수행하였다. 개발된 Bow-Tie형식의 수평회전연결재를 이용한 프리캐스트 공법을 적용하여, 대심도 터널 수직구와 같이 배면토압에 의한 연결부 응력 집중에 의해 발생되는 문제해결과 철도 진동에 대한 세그먼트 연결부의 단면의 경제적 설계가 가능할 것으로 판단된다. In the case of a precast concrete (PC) method, segments are assembled on site after factory production, and it is essential to secure the stability and structural performance of the segment connection. However, in the field, a PC connection is simply filled with mortar or made using a steel frame. Therefore, unequal displacement frequently occurs on a PC segment connection under external loads such as earth pressure and fatigue loads. In the case of a PC segment used in a railroad structure, horizontal connection of a segment is most important in order to keep the structure stable under railway vibration. Therefore, in this study, a bowtie-type horizontal rotation connector was developed. The connector is connected not only in the vertical direction, but also the horizontal direction for sequential construction of PC concrete. The connectors performance was analytically verified using RC, PC with bowtie connection, and PC with rotating bowtie connection on curved and straight members. The developed connector could solve the problems caused by stress concentration on a segment connection due to earth pressure in a vertical shaft. Also, it could be possible to economically segment connection/connector design for railway vibration.
조재영 ( Jae Young Cho ),노정휘 ( Jung Hwi Noh ),김정중 ( Jung Joong Kim ) 한국복합신소재구조학회 2013 복합신소재구조학회논문집 Vol.4 No.4
Partially earth anchored (PEA) can improve the structural safety and economic feasibility of multiple span cable stayed bridge (CSB). The PEA-CSB can restrain axial compressive load acting on a tower and reduce the global buckling length of a stiffened girder. For these reasons, structural members subject to axial forces can be effectively utilized and material quantity required for a steel deck can be reduced to save construction cost. In this study, the PEA system was verified for its application on a multiple span CSB. The CSB is a four-tower multi-span bridge which has a main span length of 500 m. As high tensile stress was generated at the top of the bridge decks at the mid-span between two main columns, a hybrid deck system for enhancing the bridge deck sections was proposed. While the composite sections made of concrete and steel were used near to the main columns, steel sections were used at the mid-span between two main columns.