KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Structural Performance of Pre-tensioned Half-depth Precast Panels

프리텐션 반두께 바닥판을 갖는 바닥판의 구조성능 평가

  • 김동욱 (중앙대학교 토목공학과) ;
  • 심창수 (중앙대학교 사회기반 시스템 공학부)
  • Received : 2014.07.22
  • Accepted : 2014.10.15
  • Published : 2014.12.01
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Abstract

Half-depth panels were developed with the merits of CIP (Cast In Place) decks and precast decks for constructability and fast construction. In this paper, details of half-depth panels with pre-tensioning were suggested. For evaluation of structural performance, five half-depth panel specimens were fabricated and static tests were conducted. The cross-sections of these specimens were composed of pre-tensioned half-depth panels and pre-tensioned two-span half-depth panels. Test parameters were the amount of the prestressing force and the longitudinal reinforcements. Static tests on simply-supported slabs showed that ultimate strength was 1.55 times greater than calculated nominal strength. The flexural strength was only 10 % increased and the influence on crack width control was negligible when the member of tendons was increased twice. For two-span continuous specimens, the ultimate strength increased 1.2 times and 1.38 times respectively as the reinforcement was additionally provided. The verified half-depth panels by this research can be effectively utilized for the fast replacement or construction of bridges.

반단면 프리캐스트 바닥판 공법은 완전 프리캐스트 바닥판 공법과 현장타설 공법의 장점을 절충, 보완한 효과적인 공법으로 공기단축, 시공성 향상을 목적으로 개발된 바닥판이다. 이 논문에서는 프리텐션에 의한 반두께 바닥판의 상세를 제안하였으며, 이에 대한 검증을 위해 실험적 연구와 분석을 수행하였다. 프리텐션이 도입된 반두께 바닥판 실험체와 2경간을 갖는 반두께 바닥판 실험부재 총 5기를 제작하였다. 실험변수로는 프리스트레스 도입크기, 이음부에서의 보강철근유무로써 이에 대한 강도와 변형률, 균열폭을 분석하였다. 단경간 바닥판 실험에서 실험결과는 계산강도에 비해 1.55배 이상 높은 값을 보였고 텐던의 수를 2배 증가 시켜도 휨강도 증가는 10% 수준이고 균열폭 제어에 미치는 영향은 무시할 수준이었다. 2경간 연속 실험부재의 경우는 부재의 정모멘트 및 부모멘트부에서의 강도는 부재의 인장철근과 텐던의 변형률로 항복시점을 파악할 때, 보강철근이 있는 경우 텐던과 인장철근은 보강하지 않은 부재보다 각각 1.2배 1.38배 높은 수준에서 항복하였다. 이번 연구에 의해 검증된 프리텐션 반두께 바닥판은 급속 교체 혹은 급속 시공 현장에 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. American Concrete Institute (ACI). (2001 Reapproved) ACI committee 224.3 joints in concrete construction, Control of Cracking in Concrete Structures, ACI 224, Detroit.
  2. American Concrete Institute (ACI). (2008). ACI Committee 318, Building code requirements for structural concrete and commentary and notes, ACI 318-08, Detroit.
  3. Chung, C. H., Kim, Y. S., Hyun, B. H. and Kim, I. G. (2009). "Strength of PSC bridge decks using half-depth precast panel with loop joint." J. of KSCE, Vol. 29, No. 5A, pp. 433-445 (in Korean).
  4. Chung, C. H., Lim. S. J., Hyun, B. H. and Kim, Y. J. (2009). "Fatigue performance of half-depth precast deck panels with loop joint." proc. of 2009 Annual Conference & Civil Expo, KSCE, Vol. 1, pp. 2289-2292 (in Korean).
  5. Chung, C. H., Sung, Y. E., Hyun, B. H. and Park, S. J. (2008). "Experimental study on connectability of half-depth deck panels with loop joint." J. of KSCE., Vol. 28, No. 4A, pp. 581-590 (in Korean).
  6. Leonhardt, F., Walther, R. and Dieterle, H. (1973). "Experiments for determining the load bearing capacity of tension loop joints." Deutscher ausschuss fuer stahbeton heft 226, pp. 1-22.
  7. Lewis, S. (2009). Experimental investigation of precast bridge deck joints with U-bar and headed bar joint details, Master's Thesis, University of Tennessee, Knoxville, America.
  8. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MLIT) (2012). Koran bridge design code (Limit State Design), chap. 5.6 serviceability design (in Korean).
  9. Rosenthal, I. and Shimoni. J. (1984). "Bending behavior of a doubleloop connection between precast concrete slabs." Concrete International 6.11, pp. 30-34.
  10. Ryu, H. K., Kim, Y. J. and Chang, S. P. (2007). "Experimental study on static and fatigue strength of loop joints." Engineering structures, 29.2 pp. 145-162. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2006.04.014