[논문]국내 연속 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 거더교

구민세; 연정흠; 정범석; 김상철

doi:10.22636/mkci.2004.16.5.35

국내 연속 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 거더교
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문제 정의

2m 두께의 가로보에 의해서 각각의 거더를 연결하여 전단력에 대응토록 하였다. 또한 연결부 거더와 거더 사이의 틈새는 에폭시의 주입으로 매움으로써 활하중 시의 진동에 의한 연결 용접부에 발생하는 피로 손상을 방지하고자 한 방법이다. 상기의 연결 방법에 의해 시공된 연속 PSC 거더교는 연결부에 어떠한 균열이나 결함이 발견되지 않았으며 교량의 내하력도 충분히 설계 내하력을 발휘하는 것으로 나타나 완전 연속된 PSC 거더교로서 그의 적용이 활발히 이루어지고 있다.

제안 방법

바닥판의 상세도이다. 먼저 PSC 거더를 가설하고 거더와 바닥판 사이에 Styropor을 삽입하고 난 후에 바닥판 콘크리트를 타설한다. 이것은 주로 독일을 중심으로 한 유럽지역에서 많이 사용하는 설계방법으로 이미 설치된 연결부의 내구성을 조사하기 위해 10년 이상 경과된 몇 개소의 포장을 제거하여 그 상태를 조사하였으나 전혀 균열이나 그 밖의 결함도 발견되지 않았음이 보고된 바 있다.
변형률의 계측은 연결부에 가장 큰 부담이 작용하는 내측지점의 상승 시와 하강 시에 실시하였다. 즉, 상부 및 하부 보강강판에 의해 연결된 거더는 교량의 공용 중 발생할 수 있는 인장응력 및 압축응력을 내측지점의 상승과 하강으로 사전 재하시험을 거치게 되므로 거더의 안전성을 미리 검사할 수 있기 때문이다.
본고의 연속 PSC 거더교에 적용한 제안 단면은 Florida주 정부의 주도로 개발되어 형고를 줄이는 대신에 상부플랜지의 폭을 넓혀 주로 프리텐션(pretension) 공법을 위해 만들어진 FDOT단면을 다소 변형하여 적용하였다. 이에 각 지간 길이에 따른 표준 단면을 <그림 18>에, <표 3>에 각 지간 길이에 따른 형고를 현재 한국도로공사에서 적용하고 있는 표준단면과 기존의 철근 연결 방법으로 제안된 단면과 비교하여 제시하였다.
이를 위해 본고에서는 본고의 연결방법이 적용된 전남 광양시에 위치한 38m 2경간연속교(L = 2@38 = 76m)인 흑룡교의 연결부에 대해 및과 같이 계측용 스트레인 게이지를 부착하고시공 중 변형률을 측정하여 이론치와의 비교를 통해 그 합성 효과를 검증하였다.
이에 각 지간 길이에 따른 표준 단면을 에, 에 각 지간 길이에 따른 형고를 현재 한국도로공사에서 적용하고 있는 표준단면과 기존의 철근 연결 방법으로 제안된 단면과 비교하여 제시하였다.
지금까지 사용되어 온 PSC 거더교는 대부분이 단순교 형식에 국한되어 있으며 이를 다경간 교량게 사용 시에는과 같이 보와 보의 연결부를 신축이음장치로 처리하여 시공하였다.

후속연구

건설시장 개방과 같은 건설 환경의 변화 등의 시대적인 요구로 인하여 장경간 교량게 대한 필요성이 급증하고 있는 국내 현실에서 경제성이 충분히 입증되고 시공이 비교적 용이한 본고의 신기술 공법은 발전된 교량의 설계 및 시공 기술을 제공함으로써 향후 국내건설 현장에서의 활용가치가 매우 클 것으로 기대된다.
거더와 상부 보강강판과의 합성문제이다. 기존의 연결 방법은 연결철근이 PSC 거더의 상부플랜지에 일정 피복두께를 가지 고매설되어 있어 그의 합성 작용은 의심할 여지가 없으나 본고에서의 연결방법은 보강강판을 PSC 거더의 상부플랜지에 얹어놓는 형태로 스터드만에 의해서 합성을 시켜야 함으로 그의 합성작용을 실험에 의해 검증해 볼 필요가 있다. 이를 위해 본고에서는 본고의 연결방법이 적용된 전남 광양시에 위치한 38m 2경간연속교(L = 2@38 = 76m)인 흑룡교의 연결부에 대해 <그림 10> 및<그림 11>과 같이 계측용 스트레인 게이지를 부착하고시공 중 변형률을 측정하여 이론치와의 비교를 통해 그 합성 효과를 검증하였다.

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