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텐던커플러에 의해 연속화된 PSC 교량의 시공이음부 종방향 응력분포
채성태 ( Chae¸ Sung-tae ),오병환 ( Oh¸ Byung-hwan ),이상희 ( Lee¸ Sang-hee ) 한국구조물진단유지관리공학회 2002 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.6 No.1
프리스트레스트 콘크리트 교량의 분할시공으로 인해 교량 단면에는 시공이음부가 존재한다. 이러한 시공이음부의 연속화 시공 및 텐던의 결속을 위해 텐던 커플러가 흔히 사용되고 있으 나, 이러한 시공이음부에 대한 응력분포를 규명하는 데 상당한 어려움이 따른다. 이는 텐던 커플러의 기능상 복잡함으로 인해 발생되며, 이러한 시공이음부에는 종방향 응력이 감소되는 현상이 나타난다. 본 논문은 시공이음부의 종방향 응력의 감소현상을 규명하고 그 분포 특성을 제시하였다.
텐던커플러를 사용한 프리스트레스트 콘크리트 교량부재의 이음부 응력분포 특성
오병환,채성태,김병석,이만섭 한국콘크리트학회 2001 콘크리트학회논문집 Vol.13 No.1
최근 프리스트레스트 콘크리트 연속 교량은 다양한 공법에 의해 시공되어지고 있으며, 특히 세스먼트로 시공되는 ILM(Incremental Launching Method)과 MSS(Movable Scaffolding System) 공법을 사용하는 경우 교량 단면에서 시공이음이 발생하게 된다. 이러한 시공이음부에서 연속적인 트리스트레스 하중을 도입하기 위해서는 텐던을 겹침이음(overlapping)하거나 텐던 커플러를 사용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 텐던 커플러를 사용한 프리스트레스트 콘크리트 교량 부재의 텐던 접속이음에 대한 응력 상태를 구명하고자 하였으며, 이를 위해 텐던의 커플링 효과를 고려한 실험과 유한요소 해석을 수행하였다. 유한요소 해석 결과와 실험에서 얻은 접속이음부의 응력 상태는 비교적 잘 일치하는 것으로 잘 나타났으며, 텐던 커플러를 사용한 접속이음부의 응력 상태는 텐던 커플러를 사용하지 않은 경우에 비해 종방향 및 횡방향 응력 상태가 상당히 다르게 나타나고 있다. 특히 구조적으로 문제가 되는 종방향 압축응력은 접속이음부 주위에서 텐던의 접속 비율이 증가함에 따라 크게 감소하는 것으로 나타나고 있다. 이러한 텐던 접속이음부 주위에서의 종방향 압축 응력의 감소는 활하중, 온도하중 및 건조수축으로 인해 프리스트레스트 교량에 인장응력이 작용할 때 균열이 발생할 수 있는 것으로 사료된다. 본 연구에서 얻은 텐던 접속이음부에서의 응력 상태는 향후 텐던 접속이음부의 구조 거동을 평가하고, 해석 및 설계에 유용한 기초 자료를 제시하고 있다. Recently, prestressed concrete(PSC) bridge structures with many repetitive spans have been widely constructed using the segmental construction method in many countries. In these segmentally constructed PSC bridges, there exist many construction joints which is required coupling of tendons or overlapping of tendons to introduce continuous prestress through several spans of bridges. The purpose of this paper is to investigate in detail the complicated stress distributions around the tendon coupled joints in prestressed concrete girders. To this end, a comprehensive experimental program has been set up and a series of specimens have been tested to identify the effects of tendon coupling. The present study indicates that the longitudinal and transverse stress distributions of PSC girders with tendon couplers are quite different from those of PSC girders without tendon couplers. It is seen that the longitudinal compressive stresses introduced by prestressing are greatly reduced around coupled joints according to tendon coupling ratios. The large reduction of compressive stresses around the coupled joints may cause deleterious cracking problems in PSC girder bridges due to tensile stresses arising from live loads, shrinkage and temperature effects. The analysis results by finite element method correlate very well with test results observed complex strain distributions of tendon coupled members. It is expected that the results of this paper will provide a good basis for realistic design guideline around tendon coupled joints in PSC girder bridges.
방기성,채성태,장승필 한국콘크리트학회 2009 International Journal of Concrete Structures and M Vol.3 No.2
This paper proposes a semi analytical model to describe the pore structure of concrete by a set of simple equations. The relationship between the porosity and the microstructure of concrete has been considered when constructing the analytical model. The microstructure includes the interface transition zone (ITZ) between aggregates and cement paste. The predicting model of porosity was developed with considering the ITZ for various mixing of mortar and concrete. The proposed model is validated by the rapid experimental programs. Although the proposed model is semi-analytical and relatively simple, this model could be reasonably utilized for the durability design and adapted for predicting the service life of concrete structures.