A Study of Pier-Segment Joint for Fabricated Internally Confined Hollow CFT Pier

조립식 내부 구속 중공 CFT 교각을 위한 교각세그먼트 접합부 연구

  • 원덕희 (고려대학교 건축.사회환경공학과) ;
  • 한택희 (서울메트로 기술연구소) ;
  • 이동준 (수성엔지니어링) ;
  • 강영종 (고려대학교 건축.사회환경공학과)
  • Received : 2009.04.15
  • Accepted : 2010.04.05
  • Published : 2010.04.27

Abstract

Bridges have undergone distinctive development in accordance of the introduction of new materials and structural types. The importance on rapid construction technology is currently attracting more and more attention worldwidely as well as domestically because its effectiveness in reducing the overall construction cost. While a wide ranges of previous researches on rapid construction of super structures are available, the studies on substructures are quite limited. The development of the precast segmental internally confined hollow CFT piers are briefly introduced herein and design formulas are presented for pier segment joints, Also, a extensive parametric studies are carried out for the effect of the constitutive elements of the joints. Finally, the design formulas are verified throughout a series of extensive finite element analyses.

교량은 재료의 발달과 신형식의 개발로 많은 발전을 이루어 왔으나, 현장에서 거의 모든 작업 공정이 이루어진다는 기본 틀을 탈피하지 못하고 있다. 급속 시공 건설 기술은 현재 세계적으로 그 효용성이 증가하게 되어 현재 국내 외적으로 조립식 교량에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 상부구조와 비교하여 하부구조의 경우에는 연구 및 시공 실적이 매우 미미한 실정이다. 본 연구에서는 조립식 내부 구속 중공 CFT 교각에 대해서 대략적으로 설명하고, 교각 세그먼트 접합부의 설계식을 제안하였으며 교각 세그먼트 접합부의 구성요소에 대한 매개변수 연구를 수행하였다.

Keywords

References

  1. 강구조학회(2006), 강교량 상세부 설계 지침.
  2. 김태훈, 진병무, 김영진, 신현목(2007) 조립식 프리스트레스트 콘크리트 교각의 접합부에 관한 해석적 연구, 한국지진공학회 논문집, 한국지진공학회, 제11권, 제1호 pp.79-87.
  3. 김태훈, 박세진, 김영진, 신현목(2008) P-delta 영향을 고려한 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각의 성능 평가, 한국지진공학회 논문집, 한국지진공학회, 제12권, 제4호, pp.45-54.
  4. 김현호, 심창수, 정철현, 김철환(2007) 중실원형단면 조립식 교각의 내진성능 평가, 한국지진공학회 논문집, 한국지진공학회, 제11권, 제3호, pp.23-31.
  5. 박종근, 한택희, 유재홍, 강영종(2007) 축하중을 받는 ICH CFT 단면의 비선형 거동 분석, 한국방재학회 학술발표대회 논문집, 한국방재학회, pp.291-294.
  6. 염응준, 김현종, 한택희, 강영종(2008) 내부구속 중공 CFT 교각의 내진성능에 대한 매개변수 연구, 한국방재학회 논문집, 한국방재학회, 제8권, 제1호, pp. 15-21.
  7. 정철헌, 윤연석, 황은정(2008) 비선형 유한 요소해석을 이용한 조립식 교각의 성능 평가, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제28권, 제3A호, pp.383-390.
  8. 포스코 강구조 연구소(1997) 합성 강교각 설계 요령.
  9. 한국콘크리트 학회(2007) 콘크리트 구조설계기준 해설.
  10. 한승룡, 임남형, 이규세, 강영종(2003) 강관 보강 중공 R.C 기둥의 연성 평가 해석, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제15권, 제1호, pp.1-8.
  11. 한택희, 김성남, 강영종(2007) 내부 구속 중공 CFT 교각의 내진성능 평가, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제19권, 제1호, pp.53-65.
  12. 한택희, 염응준, 한상윤, 강영종(2007) 구속효과를 고려한 내부 구속 중공 CFT 부재의 비선형 콘크리트 모델 개발, 한국강구조학회논문집, 한국강구조학회, 제19권, 제1호, pp.43-52.
  13. Billington. S.L., Barnes, R.W., and Breen, J.E.(2000) Alternate Substructure Systems for Standard Highway Bridges, Journal fo Bridge Engineering, Vol. 6, No. 2, pp.87-94.
  14. Shakir-Khalil, H. and Illouli, S. (1987) Composite columns of concentric steel tubes, Proc. Conference on the Design and Construction of Non Conventional Structures, pp.73-82.
  15. Wei, S. Mau, S.T., Vipulansandan, C., and Mantrala, S.K. (1995) Performance of new sandwich tube under axial loading: Analysis. Journal of Structural Engineering, Vol. 121, No.12, pp.1815-1821. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1995)121:12(1815)
  16. Wei, S., Mau, S.T., Vipulansandan, C., and Mantrala, S.K. (1995) Performance of new sandwich tube under axial loading: Experiment, Journal of Structural Engineering, Vol. 121, No.12, pp.1806-1814. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1995)121:12(1806)
  17. Zhao, X.L. and Gzebieta, R. (2002) Strength and ductility of concrete filled double skin (SHS inner and SHS outer) tubes. Thin-Walled Structures, Vol. 40, pp.199-213. https://doi.org/10.1016/S0263-8231(01)00060-X