Abstract
This study focused on development of 60 m span PSC girder considering not only structural performance, but also economical efficiency and constructability including from the improvement of cross-section to the tendon profiles in sequence. Bulb-T type cross section was derived from optimization and actual possibilities to design a bridge were assessed through cross section evaluation. Tendons were also arranged efficiently so that the girder could resist the service load effectively. After developed girder was applied to a sample bridge, result of finite element analysis proved all load steps were satisfied with the allowable stress. Furthermore, it seemed that sufficient redundancy will be available to design a bridge safely. Based on these, a full-scale 60 m span girder was fabricated and 4 point bending test was performed. An initial crack occurred over twice of the service load in this experiment, which establishes adequate structural performance. 60 m span Half-Decked PSC girder developed in this study has a lower height for the given span which resulted from cross section improvement and efficient tendon layout. This girder also has not only the structural advantage, but also advantages in economical efficiency and constructability.
본 연구에서는 60 m 급의 장경간 PSC 거더의 개발을 위하여 단면 개선부터 텐던 배치 형상까지 구조적인 성능뿐만 아니라 경제성과 시공성 등을 고려해가며 거더 개발에 관한 연구를 진행하였다. 단면 최적화를 통해 Bulb-T 형의 단면을 도출하였고 단면 평가를 통해 실제 설계 가능성을 평가하였다. 또한 텐던의 배치를 효율적으로 구성하여 사용하중에 대해 효과적으로 대처할 수 있도록 하였다. 실제 대상교량을 선정한 후 개발 거더를 적용해 유한요소해석을 수행한 결과, 모든 하중단계에서 설계 허용응력을 만족하였다. 또한 사용하중에 의해 발생하는 응력이 허용하중보다 작아 안전측 설계가 가능한 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 실물 크기의 60 m 거더를 제작해 4점 실험을 실시한 결과 초기 균열이 사용하중의 2배 이상에서 발생하여, 실험 결과를 통해서도 충분한 구조적 성능을 입증하였다. 본 연구를 통해 개발된 Half-Decked PSC 형식의 60 m 거더는 단면개선과 효율적인 텐던 배치로 경간대비 매우 낮은 형고를 갖게 되었고, 구조적인 이점은 물론 경제성이나 시공성 등에서도 큰 장점을 가질 것으로 판단된다.
