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본 연구는 1회 긴장으로 완성되는 종래의 표준 BEAM의 시공방안을 적용하면서 기존 PSC BEAM 단면보다 효율성이 높고 시공성, 경제성, 내구성, 유지관리 용이성 등의 성능을 향상시키는 PSC BEAM 단면을 제안하는 최적화 설계에 관한 연구이다. PSC BEAM교는 경간장 25m, 30m, 35m 길이의 표준BEAM이 제작되어 고속도로 교량 및 일반국도 교량에 널리 적용되고 있다. 그러나 표준 BEAM은 거더 높이가 높고 설계규정 허용치에 대한 ...

본 연구는 1회 긴장으로 완성되는 종래의 표준 BEAM의 시공방안을 적용하면서 기존 PSC BEAM 단면보다 효율성이 높고 시공성, 경제성, 내구성, 유지관리 용이성 등의 성능을 향상시키는 PSC BEAM 단면을 제안하는 최적화 설계에 관한 연구이다. PSC BEAM교는 경간장 25m, 30m, 35m 길이의 표준BEAM이 제작되어 고속도로 교량 및 일반국도 교량에 널리 적용되고 있다. 그러나 표준 BEAM은 거더 높이가 높고 설계규정 허용치에 대한 응력 및 단면력의 여유폭이 너무 크며 PS강연선도 많이 들어갔다는 문제점을 가지고 있다. 최소 거더높이, BEAM제작비, 콘크리트 강도, 긴장력과 긴장재 단면적을 설계변수로 최대응력이 허용응력에 근접하도록 구조해석을 수행하여 경간장별 최적단면을 검토하였다. 검토결과 거더높이는 기존 PSC BEAM 단면보다 84.0%~87.7% 감소하였고, BEAM제작비는 85.4%~87.0% 감소하였다. 최적 BEAM의 콘크리트 설계강도는 fck=40MPa로 계획하였다. 콘크리트 강도를 50~60MPa으로 증가시켜도 감소되는 거더 높이는 200~ 400mm로 크게 줄 일 수 없다. 이는 단면형상 지배요소가 극한강도에 대한 허용 휨응력에 좌우되기 때문인 것으로 사료되며, 또한 긴장재 사용 개수를 표준도에 맞추어 12EA로 제한 것이 거더 높이를 줄 일 수없는 원인으로 판단된다. 또한 BEAM 현장 제작 시 50~60MPa 고강도 콘크리트 적용의 어려움이 있어 배제하였다. 본 연구결과 기존 PSC BEAM교의 최적화 방안으로 콘크리트 강도를 증가시켜 효과를 보려면 긴장재의 사용 개수의 제한을 없애고, 고강도 콘크리트의 현장타설 적용성의 증진이 필요할 것으로 사료된다. 핵심용어 : PSC BEAM표준도, 거더높이, 최적화 설계, 최적단면

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