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논문 상세정보

경량콘크리트를 사용한 프리캐스트 바닥판에서 스터드 전단연결재의 거동

Behavior of Stud Shear Connectors in Precast Deck using Lightweight Concrete

초록

강합성 교량에서 일반적으로 사용되는 콘크리트는 단위질량이 ${2,300kg/m^{3}}$인 일반콘크리트이다. 그러나 강합성 교량에서 경량콘크리트를 사용한다면 바닥판 자중에 의한 단면력을 감소시킬 수 있어 더욱 경제적인 교량설계가 가능할 것이다. 경량콘크리트를 사용한 강합성 거더 교량에서 적용될 수 있는 바닥판 형식은 크게 현장타설 콘크리트 바닥판과 프리캐스트 바닥판으로 구분할 수 있다. 이 두형식의 바닥판은 시공측면이나 구조적 거동 측면에서 다소 차이가 있어, 바닥판과 강거더를 연결하는 전단연결부도 사용되는 바닥판의 형식에 따라 구조적 거동 특성이 위하여 Push-out 실험을 수행하였다. 또한 베딩층이 있는 프리캐스트 부재에 대해서는 강도감소의 주요한 원인이 되는 베딩층의 균열을 방지하기 위하여 프리캐스트 바닥판과 베딩층 사이에 전단키를 설치하고 베딩층을 횡방향으로 구속시킨 실험체에 대해 실험을 수행하여 그 영향을 평가하였다.

Abstract

The kind of concrete generally used in steel concrete composite bridges is normal-weight concrete whose unit weight is ${2,300kg/m^{3}}$. However, using lightweight concrete in composite bridges diminishes the sectional forces due to the self-weight of concrete decks. As a result, this will make the bridge design more economical. The type of concrete deck that could be adopted in composite bridges using lightweight con crete may be classified into Cast-In-Place (C.I.P.) concrete deck and precast concrete deck. These two types of decks have some differences with respect to structural behavior and constructional method, and hence,structural behavior of stud shear connectors that connect a concrete deck to a steel girder is changed with the type of deck used. In this study, push-out tests were conducted to evaluate the characteristics of static behavior of the stud shear connectors with a precast deck using lightweight concrete. Also, additional precast deck specimens with bedding layer that had shear keys and devices for transverse confinement of the bedding layer for the prevention of cracks occurring in the bedding layer were tested. These cracks The efficiency of these devices was then evaluated.

참고문헌 (9)

  1. 김종희, 장승필, 최석환(2000) 프리캐스트 콘크리트 바닥판 합성형 교량에서의 전단연결부의 강도평가, 대한토목학회 논문집, 제l 20권 제 5-A호, pp.679-690. 
  2. 장승필, 심창수, 김종희, 김영진(1998) 프리캐스트 콘크리트 바닥판 교량의 전단연결부 설계, 한국강구조학회 논문집, 제 10권 4호, pp.759-767 
  3. Oehlers, D. J., Bradford, M. A. (1995) Composite Steel and Concrete Structural Members- Fundamental Behaviour, PERGAMON 
  4. AASHTO (2007) AASHTO LRFD Bridge Design Specification 
  5. 심창수, 정철헌, 김철영, 장승필(1998) 프리캐스트 바닥판 교량 전단연결부의 전단강성, 한국강구조학회 논문집, 제 10권 4호, pp.749-758 
  6. Shim, C. S., Lee, P. G. and Chang, S. P.(2001) Design of Shear Connection in Composite Steel and Concrete Bridges with Precast Decks, Journal of Constructional steel Research, Vol.57, pp.203-219 
  7. Oehlers. D. J. and Coughlan, C. G. (1986) The Shear Stiffness of Stud Shear Connections in Composite Beams, Journal of Constructional steel Research, Vol.6, No.6, pp.273-284 
  8. 한국도로교통협회(2005) 도로교설계기준 
  9. Eurocode 4(1994) Design of Composite Steel and Concrete Structures, Part 1.1, General rules and rules for building, ENV 1994-1-1 

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