• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제69권4호
• /
• pp.371-381
• /
• 2019

A hybrid prestressed segmental concrete (HPSC) girder utilizing low carbon materials was developed in this paper. This paper introduces the hybrid prestressing concept of pre-tensioning the center segment and assembling all segments by post-tensioning, as well as the development process of the low carbon HPSC girder. First, an optimized mix proportion of 60 MPa high strength concrete containing high volume blast furnace slag was developed, then its mechanical properties and durability characteristics were evaluated. Second, the mechanical properties of 2,400 MPa high strength prestressing strands and the transfer length characteristics in pre-tensioned prestressed concrete beams were evaluated. Third, using those low carbon materials and the hybrid prestressing concept, the HPSC girders were manufactured, and their structural performance was evaluated. A 30-m long HPSC girder for highway bridges and a 35-m long HPSC girder for railway bridges were designed, manufactured, and structurally confirmed as having sufficient strength and safety. Finally, five 35-m long HPSC girders were successfully applied to an actual railway bridge for the first time.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권6호
• /
• pp.999-1010
• /
• 2016

최근 국내에서는 고강도 강연선이 실구조물에 적용되는 사례가 늘어나고 있다. 이 연구에서는 LNG 저장탱크에 통상적으로 적용되는 1,860 MPa급 강연선을 2,400 MPa급 고강도 강연선으로 대체할 때 쉬스 배치 간격 증가에 따른 구조적인 영향을 고찰해 보았다. 먼저, LNG 탱크의 원통형 벽체를 모사하는 유한요소모델에 원환텐던 및 수직텐던의 프리스트레싱 효과를 등가하중으로 가하되 프리스트레싱 효과의 총합은 일정한 상태에서 텐던의 간격 및 긴장력을 조절한 결과, 고강도 강연선을 적용해도 설계 시 요구되는 소정의 응력 분포를 구현할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, LNG 탱크 벽체 일부분을 모사하는 실대형 실험체를 제작하고 15.2 mm 직경 고강도 강연선이 31개 삽입된 쉬스를 2개 배치하여 매우 높은 수준의 프리스트레싱 힘이 콘크리트에 적절히 전달되는지 관찰하였다. 한편, 세계 최대 용량인 270,000 kl급 LNG 탱크의 유한요소모델을 구축하고 고강도 강연선을 적용했을 때의 프리스트레싱 효과를 일반 강연선의 경우와 비교하였으며, LNG 누출 사고 시에도 여유압축응력 및 여유압축구간과 같은 수밀성 규정을 만족함을 확인하였다. 이 연구결과는 2,400 MPa급 고강도 강연선이 실제 LNG 탱크에 적용될 때 유용하게 활용될 것으로 기대된다.