Evaluation of Friction Coefficients of Prestressing Tendon Using Field Data

실측값을 활용한 긴장재 마찰계수의 산정

Friction coefficients of the prestressing tendon are the basic information required to control the prestressing force introduced to PSC structure during jacking. However, the friction coefficients show considerable differences depending on the specifications, causing much confusion to designers. In this study, a procedure is proposed that can be used to estimate the wobble and curvature friction coefficients from field data and classical theory related to the friction. The procedure is applied to two PSC girder bridges with various tendon profiles. The resulting values are compared with those presented in some specifications and assumed in jacking. The resulting wobble friction coefficients are not as small as those presented in AASHTO specifications but are more or less similar to the lower limit of domestic standards, while the curvature friction coefficients approach or slightly exceed the upper limit of the same standards.

PSC 구조물에 사용되는 긴장재의 마찰계수는 긴장작업시 긴장력 관리를 위한 기본적인 정보가 된다. 그러나, 마찰계수는 국내외 설계기준별로 큰 차이가 있어 실무자들에게 혼란을 주어 왔다. 이 연구에서는 먼저 국내외의 관련 설계기준을 비교분석하여 현재 통용되고 있는 마찰계수의 범위를 파악해보았다. 그리고 긴장시의 신장량과 긴장력과 같은 실측값과 마찰계수에 대한 이론식을 조합하여 파상 및 곡률 마찰계수값을 역으로 유추할 수 있는 절차를 제안하였다. 예제로서 국내 PSC 교량을 2개 선정하여 다양한 형상을 가진 텐던들에 제안된 절차를 적용하여 마찰계수값들을 계산하고 국내외 설계기준의 값들과 비교하였으며, 이를 바탕으로 합리적인 마찰계수값의 범위에 대해 논하였다. 파상 마찰계수의 경우 AASHTO 기준을 비롯한 해외의 몇몇 기준에서 국내에서 통용되는 값보다 매우 작은 값을 제시하고 있어 국내 기준이 파상 마찰계수를 과대평가하고 있다는 지적이 있어 왔지만, 분석 대상교량에서 도출한 값들은 국내 기준의 하한치에 가까운 정도였다. 한편, 곡률 마찰계수는 국내 기준의 상한치에 가깝거나 이를 다소 상회하는 것으로 나타났다.