Abstract
Minimizing the self weight of long-span deck slabs is one of the key factors for the practical and economic design of a composite two-girder bridge. In this paper, the minimum design thickness and rebar details of prestressed concrete deck slabs for composite two-girder bridges with girder span length from 4 m to 12 m are studied based on the safety and serviceability. The bridge deck slab with minimum thickness is designed as a one-way slab considering orthotropic behavior. Then fatigue safety of the deck slab is examined. Serviceability requirements for the deck slab such as deflection and crack width limits are also examined. The result shows that rebars with diameter less than 16 mm is recommended for the improved fatigue behavior, and, for the deck slab with span length longer than 8 m, the deflection limit governs the minimum design thickness. The result also shows that, for the deck slab with span length longer than 4 m, the distribution rebar requirement in the current Korea Highway Bridge Design Code is not sufficient to maintain the structural continuity in bridge axis as expected from the deck slab with span length shorter than 3 m.
2거더교를 위한 장지간 바닥판의 설계에서 바닥판의 안전성과 사용성을 만족시키면서 두께를 줄여 자중을 최소화하는 것은 중요한 요소 중의 하나이다. 이 논문에서는 2거더교를 위한 횡방향 프리스트레스트 콘크리트 바닥판의 설계 최소두께와 배근상세를 안정성, 사용성을 고려하여 제시하였다. 대상 교량은, 실용적인 2거더교를 대표할 수 있는 교량으로, 교량길이 40 m의 단순교이다. 대상교량의 바닥판의 지간을 4 m~12m로 변화시켜 가며 분석하였다. 바닥판의 이방성 거동을 고려하여 최소단면을 일방향 슬래브로 설계하고, 균열폭과 피로강도를 평가하였으며, 처짐제한을 충족시킬 수 있는 최소 수준의 두께와 비교하였다. 연구결과, 피로내구성의 확보를 위해서는 직경 16 mm이하의 철근을 사용하는 것이 좋으며, 지간이 8 m를 넘는 장지간 바닥판은 처짐에 대한 사용성이 두께 결정의 지배적 요소임을 확인하였다. 또한, 현행 도로교 설계기준의 배력 철근량 규정을 적용하면 지간 4 m 이상의 바닥판에서는 지간 3 m 이하의 바닥판에서 기대되는 정도의 교축방향의 구조적 연속성을 확보할 수 없는 것으로 나타났다.
