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The Evaluation of Structural Behavior of Hollowed PPC Girder Using Lightweight Aggregate Concrete

경량골재 콘크리트를 활용한 중공 PPC 거더의 구조거동 평가

  • 노병철 (상지대학교 건설시스템공학과) ;
  • 이경수 (상지대학교 토목공학과) ;
  • 김익상 (삼표이엔씨 기술연구소) ;
  • 차광일 (삼표이엔씨 기술연구소)
  • Received : 2010.12.06
  • Accepted : 2011.07.26
  • Published : 2011.09.30

Abstract

Recently prestressed concrete bridges are generally used instead of reinforced concrete. PSC is more durable than RC because it can reduce crack problems, reinforcement corrosion, leakage and carbonation etc. And also PSC is more effective because there is no crack in tension area, and the entire concrete section is considered in section analysis. And it can reduce section size because vertical component by prestressing force can reduce the shear force. However, using high strength concrete can increase the self weight of bridge because of it's higher density. So the hollowed PPC girder with light weight aggregate can be a alternative. In this study the hollowed PPC girder with light weight aggregate is designed and the performance of hollowed PPC girder is evaluated by experimental tests as well as numerical analysis. As a result, The hollowed PPC girder of light aggregate behaved fully elastically under service load of 110kN, and the plastic behavior was showed after elastic behavior through experimental test, and it can be also estimated by numerical analysis.

최근 건설되는 교량은 철근 콘크리트 대신에 주로 프리스트레스트 콘크리트 교량이 주종을 이루고 있다. 프리스트레스 콘크리트 (PSC)는 철근 콘크리트 (RC)가 지니는 균열발생 문제, 철근의 부식, 누수 등 내구성에 미치는 약점을 보완할 수 있다. 또한 프리스트레싱으로 인한 인장영역의 보완으로 인하여 구조물의 크기를 줄일 수 있다. 하지만 이러한 구조용 주재료인 고강도 콘크리트의 경우는 밀도가 강도에 비하여 상대적으로 크기 때문에 상대적으로 자중을 증대시키는 문제가 있다. 따라서 자중을 감소시킬 수 있는 경량골재를 활용한 중공형 PPC 거더 (Hollowed Prefabricated Prestressed Concrete girder systems using Light Aggregate, 이하 HPPCLA)는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 HPPCLA 거더의 성능시험 뿐 만 아니라 수치해석을 수행하였으며, 그 결과 HPPCLA 거더는 전형적인 휨파괴 형상을 나타내었다. 수치해석에서 예상한 바와 같이 PPC 거더의 사용하중인 110 kN에서는 완전한 탄성거동으로 구조물의 사용성에는 무리가 없을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 변근주, 송하원, 김호진, 남상혁, 김윤수, "조립식 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 중공 슬래브교의 구조거동", 대한토목학회 정기 학술대회 논문집, 2004, vol. 1A, pp.467-481.
  2. 삼표이엔씨(주), "조립식 프리캐스트 콘크리트 중공 슬래브 교량 시스템 (PPC 교량 시스템)", 건설신기술, 제464호, 2005, pp.11-14.
  3. 안재철, "재생경량골재 콘크리트의 개발에 관한 연구", 대한건축학회 논문집(구조계), 17권, 3호, 2001, pp.43-50.
  4. 오병환, "PSC 박스거더 교량의 건설공법별 설계 및 시공특성", 동부건설주식회사, 1994. 12.
  5. 오병환, 최영철, "프리스트레스트 콘크리트 구조물의 활용현황과 전망", 한국콘크리트학회지, 제16권, 1호, 2004, pp.12-21.
  6. 진세진, 김수만, "프리스트레스트 콘크리트 구조물의 해석기법", 한국콘크리트학회지, 제16권, 1호, 2004, pp.57-64.
  7. 정철언, 현병학, "프리캐스트 바닥판 PSC 합성거더 교량의 거동", 대한토목학회 논문집, 제26권, 5A호, 2006, pp.873-880.
  8. ASCE, A Guide for the Field Testing of Bridges, 1980.
  9. Chung, C. H., Shim, C. S., Jeong, U. Y., "Experimental Study on Shear Connector for Precast Concrete Decks", KCI Jounal vol. 13, No. 1, 2001, pp.61-67.
  10. Elliott, K. S., Precast Concrete Structures, Butterworth Heinemann, 2002.