SCP 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder)는 강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더의 형태로, 콘크리트를 둘러싸는 외부의 강판이 내부콘크리트와 합성작용하는 구조형식이다. 따라서 SCP 합성거더는 콘크리트 내부에 철근 배근이 필요하지 않게 되어 철근 가공?조립에 소요되는 시간적 경제성을 향상시킬 수 있고 외부 강판이 거푸집 역할을 하게 되어 ...
SCP 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder)는 강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더의 형태로, 콘크리트를 둘러싸는 외부의 강판이 내부콘크리트와 합성작용하는 구조형식이다. 따라서 SCP 합성거더는 콘크리트 내부에 철근 배근이 필요하지 않게 되어 철근 가공?조립에 소요되는 시간적 경제성을 향상시킬 수 있고 외부 강판이 거푸집 역할을 하게 되어 동바리 및 거푸집을 설치하지 않아도 되는 등, 재료의 절감 및 시공작업의 편의를 도모하여 경제적이며 구조적으로 우수한 새로운 개념의 교량형식이다. 본 연구에서는 SCP 합성거더의 개발연구의 일환으로 강재와 콘크리트의 합성거동을 평가하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 기존의 연구를 통해 일반적으로 사용되고 있는 형태의 push-out 실험체를 제작하여 실험을 실시하였으며, 실험시에는 콘크리트내에 철근의 배근 유무, 콘크리트의 설계기준강도, 강재와 콘크리트의 합성을 위한 스터드의 직경과 높이를 변수로 하였다. 전단실험 결과로부터 실험체의 초기균열 발생하중과 극한하중을 측정하였으며, 여러 실험 변수들이 강재와 콘크리트의 합성작용에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 실험체의 균열발생상황과 파단양상을 분석하였으며, 스터드의 파손 여부 등을 파악하였다. 이로부터 SCP 합성거더의 전단연결부재의 설계기준 제안에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 그 결과 스터드 직경이 16mm, 19mm, 22mm로 증가할수록 극한하중이 비례적으로 증가하였으며, 이것은 강재와 콘크리트의 합성작용은 소정의 스터드 직경을 확보하는 것이 중요한 것임을 알 수 있었다. 또한 스터드 높이를 100mm, 120mm로 변화시켰을 경우 극한강도는 뚜렷한 차이점이 나타나지 않음을 알 수 있었으며, 이러한 양상은 콘크리트 강도를 30MPa, 35MPa, 40MPa로 변화시켜도 비슷한 양상을 보였으므로, 스터드의 높이는 강재와 콘크리트의 합성작용 효과에 영향이 크지 않음을 알 수 있었다. 한편 SCP 합성거더는 철근콘크리트가 무근콘크리트를 사용한 경우보다 극한강도가 뚜렷하게 증가하는 양상을 나타내고 있지만, 이것은 16mm를 사용했을 경우와 19mm, 20mm를 사용했을 경우가 상이하므로 시공의 난이성, 자중의 증가 등을 고려하여 철근배근의 필요성에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
SCP 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder)는 강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더의 형태로, 콘크리트를 둘러싸는 외부의 강판이 내부콘크리트와 합성작용하는 구조형식이다. 따라서 SCP 합성거더는 콘크리트 내부에 철근 배근이 필요하지 않게 되어 철근 가공?조립에 소요되는 시간적 경제성을 향상시킬 수 있고 외부 강판이 거푸집 역할을 하게 되어 동바리 및 거푸집을 설치하지 않아도 되는 등, 재료의 절감 및 시공작업의 편의를 도모하여 경제적이며 구조적으로 우수한 새로운 개념의 교량형식이다. 본 연구에서는 SCP 합성거더의 개발연구의 일환으로 강재와 콘크리트의 합성거동을 평가하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 기존의 연구를 통해 일반적으로 사용되고 있는 형태의 push-out 실험체를 제작하여 실험을 실시하였으며, 실험시에는 콘크리트내에 철근의 배근 유무, 콘크리트의 설계기준강도, 강재와 콘크리트의 합성을 위한 스터드의 직경과 높이를 변수로 하였다. 전단실험 결과로부터 실험체의 초기균열 발생하중과 극한하중을 측정하였으며, 여러 실험 변수들이 강재와 콘크리트의 합성작용에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 실험체의 균열발생상황과 파단양상을 분석하였으며, 스터드의 파손 여부 등을 파악하였다. 이로부터 SCP 합성거더의 전단연결부재의 설계기준 제안에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 그 결과 스터드 직경이 16mm, 19mm, 22mm로 증가할수록 극한하중이 비례적으로 증가하였으며, 이것은 강재와 콘크리트의 합성작용은 소정의 스터드 직경을 확보하는 것이 중요한 것임을 알 수 있었다. 또한 스터드 높이를 100mm, 120mm로 변화시켰을 경우 극한강도는 뚜렷한 차이점이 나타나지 않음을 알 수 있었으며, 이러한 양상은 콘크리트 강도를 30MPa, 35MPa, 40MPa로 변화시켜도 비슷한 양상을 보였으므로, 스터드의 높이는 강재와 콘크리트의 합성작용 효과에 영향이 크지 않음을 알 수 있었다. 한편 SCP 합성거더는 철근콘크리트가 무근콘크리트를 사용한 경우보다 극한강도가 뚜렷하게 증가하는 양상을 나타내고 있지만, 이것은 16mm를 사용했을 경우와 19mm, 20mm를 사용했을 경우가 상이하므로 시공의 난이성, 자중의 증가 등을 고려하여 철근배근의 필요성에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
SCP concrete girder(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder) is a compound of inner concrete and outer steel sheets surrounding it. Thus, SCP concrete girder does not need reinforcing rods within concrete, which saves the time for reinforcing rod processing and assembly, and thus this improves th...
SCP concrete girder(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder) is a compound of inner concrete and outer steel sheets surrounding it. Thus, SCP concrete girder does not need reinforcing rods within concrete, which saves the time for reinforcing rod processing and assembly, and thus this improves the time efficiency. Besides, since outer steel sheets play the role of mold, there is no need to install pipe supports and mold, which shows this method is a new concept of bridge formation that is structurally excellent, and economical in terms of material costs and convenience of construction work. This study includes the experiment regarding the compound process of steel materials and concrete in an effort to develop SCP concrete girder. This experiment was conducted by means of a push-out test-body, which has been commonly used in existing experiments, and the variables are whether reinforcing rods were used in concrete, concrete specified compressive strength, and the diameter and height of studs for compounding of steel materials and concrete. Based on the plane shear test, the load causing initial crack and ultimate load were measured, the effect of the test variables on the compounding of steel materials and concrete. In addition, the features of crack and fracture were analyzed, and damages to studs were investigated too. This process of analysis aimed to provide the fundamental data to propose the basis for designing shear connector materials of SCP concrete girder. As a result, it turned out that as the diameter of studs increase to 16mm, 19mm, and 22mm, the ultimate load increased proportionally, and that securing the proper stud diameter is of importance in compounding of steel materials and concrete. In addition, it turned out changing stud heights to 100mm and 120mm did not result in any outstanding difference to the ultimate strength, and changing the concrete strength to 30MPa, 35MPa, 40MPa did not cause any difference either, which indicates that the stud height does not have meaningful effect on the compounding of steel materials and concrete. Although when the concrete was reinforced with rods, the ultimate strength was a lot more increased than that of concrete without reinforcing rods. Besides, the strength was different when the used rods were of 16mm, 19mm, and 20mm respectively, which shows that such factors as difficulty of construction, increase of dead weight should be considered when it comes to the necessity of reinforcing rods, and there should be additional study in that regard.
SCP concrete girder(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder) is a compound of inner concrete and outer steel sheets surrounding it. Thus, SCP concrete girder does not need reinforcing rods within concrete, which saves the time for reinforcing rod processing and assembly, and thus this improves the time efficiency. Besides, since outer steel sheets play the role of mold, there is no need to install pipe supports and mold, which shows this method is a new concept of bridge formation that is structurally excellent, and economical in terms of material costs and convenience of construction work. This study includes the experiment regarding the compound process of steel materials and concrete in an effort to develop SCP concrete girder. This experiment was conducted by means of a push-out test-body, which has been commonly used in existing experiments, and the variables are whether reinforcing rods were used in concrete, concrete specified compressive strength, and the diameter and height of studs for compounding of steel materials and concrete. Based on the plane shear test, the load causing initial crack and ultimate load were measured, the effect of the test variables on the compounding of steel materials and concrete. In addition, the features of crack and fracture were analyzed, and damages to studs were investigated too. This process of analysis aimed to provide the fundamental data to propose the basis for designing shear connector materials of SCP concrete girder. As a result, it turned out that as the diameter of studs increase to 16mm, 19mm, and 22mm, the ultimate load increased proportionally, and that securing the proper stud diameter is of importance in compounding of steel materials and concrete. In addition, it turned out changing stud heights to 100mm and 120mm did not result in any outstanding difference to the ultimate strength, and changing the concrete strength to 30MPa, 35MPa, 40MPa did not cause any difference either, which indicates that the stud height does not have meaningful effect on the compounding of steel materials and concrete. Although when the concrete was reinforced with rods, the ultimate strength was a lot more increased than that of concrete without reinforcing rods. Besides, the strength was different when the used rods were of 16mm, 19mm, and 20mm respectively, which shows that such factors as difficulty of construction, increase of dead weight should be considered when it comes to the necessity of reinforcing rods, and there should be additional study in that regard.
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