공기단축을 위한 내부구속 중공 조립식교각 코핑부의 실험적 연구 = Experimental study on coping part of ICJ-CFT fabricated bridge for shortening the construction period

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Construction technology has been developed along with technological innovation. However, there’s no dramatic improvement realized yet because of the way to reduce the term of construction work, mostly through working on site, has not been changed that much. In order to solve this problem, many researches about pre-fabricating bridging are going on right now but there are not that many researches going on about bridge cab yet. The entire production of coping part generally has been made on site, however, this research developed a pre-made coping part that enables fabrication only on site to reduce the total construction time.
In this research, we designed and experimented on the fabricated bridge pier cab, coping part, using not only the reinforced concrete bridge generally constructed but also the coupler which connects both steel reinforcements and the tendon which makes divided segments one. In addition, we suggested and studied the pier – coping junction part which fits into the ICH-CFT fabricated column by performing the three kinds of experiment.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서 론
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 범위 및 방법 2
• 1.2.1 코핑부 분절화 및 세그먼트 접합 3
• 1.2.2 코핑-교각 접합부 4
• 제 2 장 ICH-CFT 교각
• 2.1 Mander의 구속 콘크리트 모델 6
• 2.2 ICH-CFT 교각의 구조적 특성 8
• 2.2.1 ICH-CFT 교각의 파괴모드 9
• 2.3 ICH-CFT 교각의 축력-모멘트 상관도 12
• 2.3.1 구속 콘크리트 14
• 2.3.2 외부 강관 16
• 2.3.3 내부 강관 17
• 2.3.4 ICH-CFT 단면의 축력과 모멘트 19
• 제 3 장 코핑부
• 3.1 코핑에 따른 교각의 종류 21
• 3.1.1 T형 교각 21
• 3.1.2 문형 교각 22
• 3.1.3 횃불형 교각 22
• 3.1.4 벽식 교각 23
• 3.1.5 역 A형 교각(V형) 23
• 3.2 국외 기술 동향 24
• 3.2.1 국외 연구 동향 24
• 3.2.2 국외설계기준 27
• 3.2.2.1 PCI-Precast Prestressed Concrete BRIDGE DESIGN MANUAL (2nd 2003) 28
• 3.2.3 국외 시공법 연구 28
• 3.2.3.1 Development of a precast bent cap system (E.E.Matsumoto 외4명, 2001) 29
• 3.2.3.2 A precast substructure design for standard bridge systems (Sarah L. Billington 외 2명, 1998) 33
• 3.3 국내 기술 현황 34
• 3.3.1 국내 연구 동향 35
• 3.3.1.1 교각의 코핑부 시공법에 대한 연구 35
• 3.4 국내․외 시공 사례 35
• 3.4.1 국내 시공 사례 35
• 3.4.2 국외 시공 사례 35
• 제 4 장 접합방식 연구
• 4.1 접합 방법의 선정 38
• 4.1.1 기계식 이음 Coupler 38
• 4.1.2 PS 강연선 40
• 4.2 시공방법의 선정 41
• 4.2.1 공장에서 사전 제작 42
• 4.2.2 운반 및 조립 시공 42
• 4.3 연결재의 설계안 제시 43
• 4.3.1 시공방법에 따른 특성 가정 43
• 4.3.2 철근 설계 44
• 4.3.3 PS 강선 설계 46
• 4.3.3.1 탄성수축에 의한 손실량 47
• 4.3.3.2 PS강재와 쉬스관 마찰에 의한 손실량 48
• 4.3.3.3 정착장치에서의 활동에 의한 손실량 48
• 4.3.3.4 콘크리트의 Creep에 의한 손실량 49
• 4.3.3.5 콘크리트의 건조수축에 의한 손실량 50
• 4.3.3.6 PS강재의 릴렉세이션에 의한 손실량 50
• 4.3.3.7 손실량을 제외한 유효 긴장력 50
• 4.3.3.8 콘크리트 상하연 응력 검토 52
• 4.3.4 정착부 설계 54
• 4.3.4.1 설계 조건 54
• 4.3.4.2 지압강도 검토 54
• 4.3.4.3 정착구 배면의 국부 인장응력 검토 57
• 4.4 제안된 설계의 검증 58
• 4.4.1 해석 제반 사항 58
• 4.4.1.1 프로그램 58
• 4.4.1.2 콘크리트의 재료 물성치 58
• 4.4.1.3 PS 강선 및 철근의 재료 물성치 58
• 4.4.1.4 사용 요소 60
• 4.5.1.5 옵션(interaction) 60
• 4.5.1.6 하중 60
• 4.4.2 단면제원 61
• 4.4.3 구조 해석을 통한 설계식 검증(선형) 61
• 4.4.3.1 PS 강선의 검증 61
• 4.4.3.1.1 직선 배치 61
• 4.4.3.1.2 곡선 배치 63
• 4.4.3.2 철근의 검증 64
• 4.4.3.3 일체형 코핑부 66
• 4.4.3.4 분절형 코핑부 68
• 4.4.3.5 분절형 코핑 - 기둥 접합부 70
• 제 5 장 조립식 코핑부 실험
• 5.1 실험체 설계 71
• 5.1.1 일체형 실험체 설계 도면 71
• 5.1.2 분절형 실험체 설계 및 도면 73
• 5.1.3 분절형 접합부 실험체 설계 및 도면 74
• 5.2 실험 방법 및 실험체 제작 과정 74
• 5.2.1 실험 방법 75
• 5.2.2 실험체 제작 과정 76
• 5.3 실험 결과 분석 81
• 5.3.1 하중-변위 곡선 81
• 5.3.2 균열 분석 83
• 제 6 장 결 론
• 6.1 결론 85
• 6.1.1 분절형 코핑부 성능 85
• 6.1.2 코핑 - 기둥 접합부 성능 85
• 참고문헌 87