• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.321-329
• /
• 2003

본 연구는 일반 강합성 교량에 프리스트레스를 도입하는 연구로서, 바닥판 콘크리트의 단면을 유효하게 사용하기 위한 해석 및 실험적 연구를 수행하였다. 해석적 연구를 통해서 프리스트레스 도입 방법을 결정하였고, 실험적 연구를 통해서 프리스트레스를 도입한 강합성형 교량의 교축 방향의 거동을 검토하였다. 해석 및 실험을 위한 대상 교량은 2경간 연속 강합성형 교량이다. 결정된프리스트레스 도입 방법은 두 가지로 대별되는데, 첫 번째는 내부 지점부 바닥판 콘크리트에 프리스트레스를 도입하는 것이고, 두 번째는 지점부 강박스 하부 플랜지에 프리스트레스를 도입하는 것이다. 실험을 위한 강합성형 교량의 모형시험체는 실제교량을 상사한 모델이다. 모형시험체는 내부 지점부 바닥판 콘크리트에 적절한 압축력이 도입되도록 시공순서를 고려하여 제작되었다. 모형시험체의 실험결과에 의하면, 프리스트레스를 도입한 강합성형 교량은 일반 강합성형 교량에 비하여 내구성이 우수함을 알 수 있었다. 즉 설계 활하중의 증가, 내부 지점부 바닥판 콘크리트 인장응력의 감소, 그리고 처짐의 감소 등과 같은 현상들을 관찰할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권3D호
• /
• pp.499-509
• /
• 2006

프리캐스트 콘크리트 바닥판은 일반적인 현장타설 바닥판과 비교할 때 많은 장점을 가지고 있으며, 최근 국내에서도 도로교의 노후 바닥판 교체 공사 및 신설 도로교에 성공적으로 적용되고 있다. 하지만, 철도교에 프리캐스트 바닥판을 적용하기 위해서는 활하중, 장대레일 종하중, 시제동하중, 온도변화, 건조수축 등 도로교와 철도교의 하중 특성의 차이를 적절히 반영한 설계가 요구되며, 특히 횡방향 이음부의 연속성을 확보하여 일체화시키기 위해 바닥판 내부에 배치한 종방향 텐던의 적정한 프리스트레스 수준을 평가하는 연구가 요망된다. 따라서 본 연구에서는 철도교에 빈번히 적용되는 PSC 합성거더 철도교에 대하여 정밀한 3차원 유한요소해석을 통해 주요 설계하중이 유발하는 바닥판의 종방향 응력을 산정하였다. 그 결과 종방향 인장응력을 유발하는 지배적인 요인은 활하중보다는 바닥판의 온도 저하나 시동하중으로 나타났으며, 특히 온도의 영향은 설계기준상의 제안식 또는 이론식과도 비교해 가며 중점적으로 분석하였다. 종방향 인장응력을 상쇄하여 올바른 구조거동을 유도하기 위한 프리스트레스의 범위를 고찰한 결과, 대상 철도교에 대해 2.4 MPa 이상의 프리스트레스를 도입하는 것이 적정한 것으로 나타났으며 이는 도로교의 경우와 유사한 수준으로 평가되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제61권5호
• /
• pp.577-592
• /
• 2017

A computing procedure is presented to predict the ultimate behavior of prestressed beams under torsion. This computing procedure is based on an extension of the Variable Angle Truss-Model (VATM) to cover both longitudinal and transversal prestressed beams. Several constitutive relationships are tested to model the behavior of the concrete in compression in the struts and the behavior of the reinforcement in tension (both ordinary and prestress). The theoretical predictions of the maximum torque and corresponding twist are compared with some results from reported tests and with the predictions obtained from some codes of practice. One of the tested combinations of the relationships for the materials was found to give simultaneously the best predictions for the resistance torque and the corresponding twist of prestressed beams under torsion. When compared with the predictions from some codes of practice, the theoretical model which incorporates the referred combination of the relationships provides best values for the torsional strength and leads to more optimized designs.

• KCI Concrete Journal
• /
• 제14권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2002

This is the first of two part series on experimental studies of grout type transverse joints. In this study, grout type transverse joints between precast concrete slabs are statically tested to determine the cracking loads and ultimate shear capacities of the grout type transverse joints. The tests are performed with a loading equipment designed and constructed especially in the lab to induce shear failures on the joints of the test specimens. Shape of the transverse joints, grouting materials and amount of prestress are selected as test parameters for the study. The results indicate that epoxy is an excellent grouting material which can be used in limited locations where large tensile stress is acting on the slab. Longitudinal prestressing is also an effective method to increase the shear strength of the transverse joints. A rational method to estimate the cracking and ultimate loads for the design of grout type transverse joints is proposed based on the static loading tests. Success of the tests with shear loading equipment allowed continuing the research further onto the fatigue strength of the grout type joints, which will be presented in the second part of the paper.

• KCI Concrete Journal
• /
• 제14권2호
• /
• pp.69-75
• /
• 2002

This is the second of two part series on experimental studies of grout type transverse joints. In this paper, grout-type transverse joints between precast concrete slabs are tested to study the fatigue behavior. The tests are per-formed with loading equipment designed and constructed especially in the lab to introduce shear fatigue failures on the joints of the test specimens with repeated loads. Non-prestressed as well as prestressed specimens are selected based on static tests and these specimens are studied to identify the effect of prestress on the fatigue strength of the grout type joint. A comparison between prestressed and non-prestressed specimens indicates that longitudinal prestressing is an effective method to increase fatigue strength of the transverse joints. Based on the fatigue test, a rational estimation of the fatigue strength is proposed to aid design of the grout-type transverse joints.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
• /
• pp.279-282
• /
• 2005

Experimental study is performed to investigate the variation of shear strength of reinforced concrete beams according to design parameters. The major parameters are loading condition, shear span-to-depth ratio, ratio of tensile longitudinal reinforcement, prestress and boundary rigidity.14 reinforced concrete beams without web reinforcement are tested under monotonic downward loading. The shear strength of the tested specimens were compared with the prediction by design code and Choi's method.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
• /
• pp.119-126
• /
• 1999

The objective of this task is to develop seismic design and capacity detailing recommendations for all portions of bridge piers that do not participate as primary energy dissipation elements. particular emphasis is given to the design requirements of cap beams and their connections of multi-column bridge pier bents. By prestressing the joints it is possible to ensure the joints remain elastic. Prestress enhances the bond and anchorage of the longitudinal column bars and also minimizes or avoids diagonal shear cracking in the joints.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.475-480
• /
• 2002

This study is to develop a strengthening method for slab bridges with external prestressing. There are so many different strengthening methods for damaged slab bridges, external prestressing method is the most effective, economical and durable strengthening method among them. But, its problem lies in anchoring devices, so recently, an effective anchoring method was developed and showed its improvements. In this study, a more improved method is suggested. Longitudinal tendons placed on both side of slab strengthens the whole bridge, and lateral tendons placed under the slab strengthens the middle of slab, and conveys the load at middle slab to both sides. Structural analysis for the tensile force for strengthening were analysed. Generally, 200-280tons for longitudinal tendon and 130-190 tons for lateral tendons are good enough to strengthen the damaged slab. This method has no upward roof work, so it is very convenient for installing. And no spaces under the slab are need, so it is good for shallow slabs which has less space under the slab.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제19권3호
• /
• pp.735-757
• /
• 2015

Composite bonding steel plate (CBSP) is a newly developed type of structure strengthened technique applicable to the existing RC beam. This composite structure is applicable to strengthening the existing beam bearing high load. The strengthened beam consists of two layers of epoxy bonding prestressed steel plates and the RC beam sandwiched in between. The bonding enclosed and prestressed U-shaped steel jackets are applied at the beam sides. This technique is adopted in case of structures with high longitudinal reinforcing bar ratio and impracticable unloading. The prestress can be generated on the strengthening steel plates and jackets by using the CBSP technique before loading. The test results of full-scale CBSP strengthened beams show that the strength and stiffness are enhanced without reduction of their ductility. It is demonstrated that the strain hysteresis effect can be effectively overcome after prestressing on the steel plates by using such technique. The applied plates and jackets can jointly behave together with the existing beam under the action of epoxy bonding and the mechanical anchorage of the steel jackets. The simplified formulas are proposed to calculate the prestress and the ultimate capacities of strengthened beams. The accuracy of formulas was verified with the experimental results.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권1호
• /
• pp.39-48
• /
• 2011

이 연구에서는 상부 2점 집중하중을 받는 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 거동을 부분 프리스트레싱 비와 긴장재의 유효 프리스트레스에 따라 평가하였다. 절건비중 1,770 $kg/m^3$의 경량 콘크리트 설계강도는 35 MPa이었으며, 항복강도 383 MPa의 일반 이형철근과 인장강도 2,040 MPa의 3연선을 각각 주 인장철근과 프리스트레싱 긴장재로 사용하였다. 실험 결과, 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 내력은 부분 프리스트레싱 비의 증가와 함께 증가하지만 긴장재의 유효 프리스트레스에는 거의 영향을 받지 않았다. 동일 휨 보강지수에서 프리텐션 경량 콘크리트 보의 무차원 휨 내력은 Harajli and Naaman 및 Bennet에 의해 실험된 프리텐션 보통중량 콘크리트 보와 비슷한 수준이었다. 한편 프리텐션 경량 콘크리트 보의 변위 연성비는 부분 프리스트레싱 비의 감소와 함께 그리고 유효 프리스트레스의 증가와 함께 증가하였다. 프리텐션 경량 콘크리트 보의 하중-변위 관계는 비선형 2차원 해석모델에 의해 적절하게 평가될 수 있었다. 또한 프리텐션 경량 콘크리트 보의 휨 균열 내력 및 최대 휨 내력은 각각 탄성이론 및 ACI 318-08의 등가응력블록과 긴장재의 응력평가 식을 이용하여 안전측에서 예측될 수 있었다.