Abstract
This study was conducted to develop the design methodology of longitudinal post tensioning for the post-tensioned concrete pavement (PTCP). The longitudinal stress distribution in the PTCP slab was analyzed when post tensioning was applied. Then, the tensile stress distribution in the PTCP slab due to the environmental and vehicle loads needed for the design was investigated. In addition, prestress losses were calculated considering the losses due to the frictional resistance between the slab and underlying layer and due to various reasons related to tensioning. The tensile stresses used for the design were obtained by adding the stresses from the critical conditions under both the environmental and vehicle loads. The prestress losses were obtained by considering actual field conditions. The effective post tensioning amount was determined by considering the design loads including environmental and vehicle loads and various losses, and the effect of the allowable tensile stress on the post tensioning amount was investigated. The initial stage of the design of the longitudinal post tensioning is to obtain the stresses under the design loads and the required prestress determined by subtracting the allowable tensile stress from the design stress. Then, the optimal tendon spacing and the tensioning amount can be obtained by comparing with the effective tensioning amount including various stress losses.
본 연구는 포스트 텐션드 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)의 종방향 긴장 설계 방안을 구축하기 위하여 수행되었다. 우선 종방향 긴장으로 인해 PTCP 슬래브에 발생하는 응력분포를 분석하였다. 그리고 설계에 필요한 환경하중과 차륜하중이 PTCP 슬래브에 작용할 때 슬래브에 발생하는 인장응력의 분포를 분석하였다. 또한 슬래브와 하부지반 사이의 마찰저항 및 긴장으로 인해 발생하는 여러 손실원인들을 고려하여 긴장손실량을 산정하였다. 설계에 사용될 발생 인장응력은 각각의 하중에 의해 발생 가능한 최악의 조건에 의해 산정되며 여러 손실들은 현장조건을 최대한 반영하여 산정된다. 이러한 환경 및 차륜하중 등의 설계하중과 긴장 시 발생하는 각종 손실들을 감안한 유효긴장량을 산정하였으며 긴장응력 결정의 기준이 되는 콘크리트 슬래브의 허용인장응력의 영향에 대하여 분석하였다. 궁극적으로 종방향 긴장 설계방안은 설계하중에 대한 슬래브의 응력을 산출한 후 콘크리트 슬래브의 허용인장응력을 감하여 요구되는 긴장응력을 산출하고, 각종 손실이 고려된 유효긴장량과의 비교를 통해 합리적인 긴장간격 및 긴장량을 결정하는 것이다.
