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보강된 이음부를 가진 조립식 프리캐스트 콘크리트 아치의 구조성능
Structural Performance of Precast Concrete Arch with Reinforced Joint 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.34 no.1, 2014년, pp.29 - 47  

정철헌 (단국대학교 토목환경공학과) ,  주상훈 (단국대학교 토목환경공학과) ,  최동찬 (금호산업(주) 건설기술연구소) ,  이종윤 (금호산업(주) 건설기술연구소)

초록
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내구성과 미관성이 우수한 석조 아치교량은 단경간 교량으로서 가장 오래되고 경험적으로 시공되었던 구조물로서 유럽에서는 지금까지도 현장에 시공되고 있으며, 이에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 국내에서는 시공법의 비효율성과 비경제성으로 인해 교량 목적으로 시공되는 경우는 거의 없는 상태이다. 따라서 본 연구에서는 기존 연구자들이 제안한 시스템에서 구조성능의 향상이 가능한 보강된 이음부의 접합방법을 제안하였다. 제안된 이음부는 횡방향 루프이음과 종방향 보강근을 적용한 형식으로 프리캐스트 콘크리트 블록으로 이루어진 아치에 적용하여 실험을 통해서 구조적 성능을 평가하였다. 실험결과, 보강된 이음부는 소량의 보강근으로도 블록 상호 간의 상대변위와 힌지거동을 억제시켜 기존의 형식보다 충분한 내력을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The masonry stone arch bridge, due to its superior durability and aesthetics, has been one of the oldest and popular types of short span bridges. In Europe, this type of bridges have been continuously constructed, and numerous related researches have been conducted until recently. However, there are...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
프리캐스트 콘크리트 구조물에 대한 연구가 진행되는 이유는 무엇인가? 최근 국내·외에서 교량구조물의 급속시공 및 환경피해를 최소화하기 위하여 프리캐스트 콘크리트 구조물에 대한 연구가 진행되고 있다(David, 2004; Chung et al., 2010).
아치형식의 콘크리트 구조물이란 무엇이며 어디에 사용되는가? 이러한 기술은 현재 여러 형식으로 많이 개발되어 사용이 증가되고 있으나 아치형식의 프리캐스트 교량은 미적인 측면에서의 우수함에도 불구하고 제한적으로 사용되고 있다. 주로 소규모 하천교량이나 생태터널로 사용되고 있는 아치형식의 콘크리트 구조물은 아치의 구조역학적 장점과 미적인 측면을 고려하여 효과적으로 이용한 것으로서 최근에는 프리캐스트 콘크리트의 장점과 접합기술을 추가로 적용하여 적용분야를 넓혀나가고 있다.
조립식 프리캐스트 아치 구조물의 접합기술의 장단점은 무엇인가? Fig. 1(a)는 PAB (Precast Arch Bridge) 공법으로 분절점 없이 한 개의 세그먼트로 구조물을 시공해가는 형식으로 벽체자립을 위한 가설재 및 기타장비가 필요하지 않는 장점을 가지고 있지만 현장까지의 운반거리가 먼 경우에는 운반의 비효율성으로 인하여 경제성이 떨어지는 경향을 가지고 있다. 반면, Fig. 1(b)는 각각 프랑스의 TechSpan과 Module Arch 공법으로 1∼2개의 분절점으로 세그먼트가 조립되는 아치 형식은 인양장비 및 운반차량의 능력에 따라 구조물을 분리시킬 수 있으므로 분절점이 없는 형식보다 효율적이지만 벽체 자립을 위한 가설재 및 기타장비가 요구되며, 분절점에서의 접합기 술이 필요하므로 이음부의 관리가 추가적으로 요구되는 기술이다.
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참고문헌 (13)

  1. ABAQUS (2009). Abaqus analysis user's manual version 6.9, Dassault Systemes Simulia Corp. 

  2. Ali, S. (1987). Concentrated loads on solid masonry, Thesis presented to the University of Newcastle, Australia. 

  3. ASTM (2006). Standard specification for steel strand, Uncoated Seven-Wire for Prestressed Concrete (ASTM A416/A416M-06), West Conshohocken, PA: ASTM. 

  4. Chung, C. H., Lim, S. J. and Kim, H. J. (2010). "Fatigue performance of bridge decks using half-depth precast panel with loop joint." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 30, No. 1A, pp. 35-43 (in Korean). 

  5. Chung, C. H., Sung, Y. E., Hyun, B. H. and Park, S. J. (2008). "Experimental study on connectability of half-depth precast deck panels with loop joint." Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 28, No. 4A, pp. 581-590 (in Korean). 

  6. David, H. (2004) "Application and design of segmental precast arches." GeoTrans 2004, ASCE, pp. 452-459. 

  7. Gupta, A., Taylor, S. E., Kirkpatrick, J., Long, A. E. and Hogg, I. (2008). "Construction of tievenameena bridge using a flexi-arch system." Bridge and Infrastructure Research in Ireland 2008. 

  8. Gupta, A., Taylor, S., Kirkpatrick, J., Long, A. and Hogg, I. (2005). "A flexible concrete arch system." Concrete Research in Ireland Colloquium 2005. 

  9. Hognestad, E. (1951). A study of combined bending and axial load in reinforced concrete members, Bulletin 399, University of Illinois Engineering Experiment Station, Urbana, Ill. 

  10. ISO 10319 (1993). Geotextiles: Wide-width tensile test, International Organization for Standardization, Switzerland. 

  11. Korea Institute of Construction Technology (KICT) (2006). Development of long-life deck systems for bridges-precast concrete deck, Bridge200 Final Report (in Korean). 

  12. Korean Industrial Standards (KS) (2005). Method of test for compressive strength of concrete, KS F 2405, Korean Standards Association (in Korean). 

  13. Taylor, S. E., Robinson, D., Ritchie, N., Mcllwaine K. and Gupta A. (2006). "Testing of half-scale model flexible concrete arches." Bridge and Infrastructure Research in Ireland: Symposium 2006. 

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