Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

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Transverse Stress of Slabs due tp Longitudinal Prestressing in Prestressed Concrete Box Girders

프리스트레스트 콘크리트 박스 거더의 종방향 프리스트레싱에 의한 슬래브의 횡방향 응력

  • Yang, In-Hwan (Technical Research Institute, Daelim Industrial Co., Ltd.)
  • Published : 2003.10.01
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Abstract

For box girders in which the longitudinal tendon is profiled in the inclined webs, longitudinal prestressing force will induce transverse effects as well as longitudinal ones. In this paper, the method to estimate transverse effects induced by longitudinal prestressing is proposed. The concept of transverse equivalent loading which is calculated through longitudinal prestressing analysis is developed. The transverse stress in slabs of box girders due to longitudinal prestressing are investigated. The comparison of numerical results of the proposed method and those of folded plate method represents that the method is reasonable. Numerical analyses are carried out depending on the parameters such as web inclination and ratio of girder length to tendon eccentricity. Analysis results show that when only prestressing are considered the magnitude of transverse stress in slabs of box girder is not so large. However, if the other stresses due to dead and live load et al. are superposed on these stresses, it may be that the longitudinal prestressing effects are significant.

종방향 텐던이 경사진 복부에 배치되는 박스 거더의 경우 프리스트레스 힘은 종방향 뿐만 아니라 횡방향 거동에도 영향을 미친다. 본 논문에서는 종방향 프리스트레싱에 의해 유발되는 횡방향 효과를 산정하는 기법을 제안하였다. 박스 거더의 유한요소 정식화 및 종방향 프리스트레싱 해석에 의해 프리스트레스 분포를 산정한 후, 이를 이용하여 횡방향 등가하중을 산정한다. 제안기법에 의한 수치해석결과와 기존의 접판법에 의한 수치해석결과는 유사하며, 이는 본 기법이 합리적임을 나타낸다. 제안기법을 이용하여 박스 거더 슬래브의 횡방향 거동을 분석하였다. 수치분석은 복부경사각, 텐던 편심에 대한 경간 길이비 등과 같은 주요 변수를 통해 수행되었다. 전형적인 단면 조건에서 종방향 프리스트레싱 효과만을 고려할 때, 박스 거더 슬래브의 횡방향 응력은 크지 않은 것으로 나타난다. 그러나, 복부 경사각이 50도 이하로 과도하게 작아지거나 텐던 편심에 대한 경간 길이비가 28이하로 작아지는 경우에는 교량 설계시 횡방향 응력의 크기를 고려할 필요가 있다고 사료된다.

Keywords

References

  1. Meyer, C. and Scordelis, A. C., 'Analysis of Curved Folded Plate Structures,' Journal of Structural Division, ASCE, Vol.97, No.10, 1971, pp.2459~2480
  2. Scordelis, A. C., Chan, E. C, Ketchum, M. A., and vander Walt, P. R., 'Camputer Programs for Prestressed Concrete Box Girder Bridges,' UCB/SESM Report No.85-02, University of California, 1985
  3. Kabir, A. F. and Scordelis, A. C., 'ComputerPrograms for Curved Bridges on Flexible Bents,'UCB/SESM Report No.74-10, University of California at Berkely, 1974
  4. Abdullah, M. A. and Abdul-Razzak, A. A., 'Finite Strip Analysis of Prestressed Box-Girders,'Computers and Structures, Vol.36, No.5, 1990, pp.817-822 https://doi.org/10.1016/0045-7949(90)90152-R
  5. Kang, Y. J., 'SPCFRAME-Computer Program for Nontinear Segmented Anatysis qf Plamr Concrete Franvs," UCB/SESM Report No. 89/07, University of California at Berkeley, 1989
  6. Bishara, A. G. and Papakonstantinou, N. G., 'Analysis of Cast-In-Place Concrete Segmental Cantilever Bridges,' Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.116, No.5,1990, pp.1247~1269 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1990)116:5(1247)
  7. Cruz, P. J. S., Mari, A. R.; and Roca, R., 'NonlinearTime-Dependent Analysis of Segimentally Constructed Structures,' Journal of Structural Engineering,ASCE, Vol.124, No.3, 1998, pp.278-287 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1998)124:3(278)
  8. Shushkewich, K. W., 'Membrane Forces Acting on a Box Girder Bridge,' Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.112, No.8, 1986, PP.1900~1907 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1986)112:8(1900)
  9. Shushkewich, K. W., 'Approximate Analysis of Concrete Box Gider Bridges,' Journal of Structured Engineering, ASCE, Vol.114, No.7, 1988, pp.1644~1657 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:7(1644)
  10. Ketchum, M. A, 'Redistribution qf Stresses in Segmentally Erected Prestressed Concrete Bridges,' UCB/SESM Report No.86-07, University of California at Berkeley, 1986
  11. Magura, D. D., Sozen, M. A., and Siess, C. R., 'A Study of Stress Relaxation in Prestressing Rein forcement,' PCI Journal, Vol.9,No.2, 1964, pp.13~57 https://doi.org/10.15554/pcij.04011964.13.57
  12. Hernandez, H. D. and Gamble, E. L., 'Time Dependent Prestress Losses in Pretensioned Concrete Construction,' Structural Research Series No.417, Civil Engineehng Studies, University ofIllinois at Urbana, 1975
  13. Nilson, A. H., 'Design of Prestressed Concrete,' John Wiley & Sons, 1978, pp.142~149
  14. 도로설계실무편람, 'PC 박스 거더교 설계,' 한국도로 공사, 1996, pp.9-1~10-161