프리캐스트 모듈러 피어캡의 구조성능 평가

Abstract

사전제작 기술은 교량을 더 안전하고 주변과 친화적인 환경을 구축하며 작업 환경에 제한이 있을 경우에도 품질과내구성을 개선하며 공사를 수행할 수 있다. 콘크리트 충전강관을 이용한 모듈러 하부구조 교각을 제안하였다. 프리캐스트 피어캡은 피어테이블과 프리스트레스를 도입한 프리캐스트 세그먼트로 구성되어 있다. 피어테이블은 매입형 강재를 사용하여 응력의집중을 완화하였다. 피어캡과 교각은 4개 또는 6개의 CFT기둥으로 연결된다. 피어캡의 전단강도는 피어테이블에서 연장시킨 전단 스터럽에 의해 저항하게 된다. 횡방향 프리스트레스 힘은 사용하중에 의한 인장 응력을 제어하기 위하여 도입되었다. 이 논문에서는 모듈러 구조의 유효성을 정적실험을 통하여 평가하였다. 제안된 피어캡은 설계 요구사항들을 연속 철근과 프리스트레스에 의해 만족시켰다. 모듈러 구조의 표준화는 급속교체 및 교량의 급속시공에 효과적으로 사용될 수 있다.

Prefabrication technologies are making bridge construction safer and less disruptive to the environment and traveling public, making bridge designs more constructible and, improving the quality and durability by shifting site work to a more controllable environment. Modular bridge substructures with concrete-filled steel tube (CFT) piers and composite pier caps were suggested to realize accelerated bridge construction. The precast segmental pier cap consists of a composite pier table and precast prestressed segments on the table. The pier table has embedded steel section to mitigate stress concentration at the connection by small tubes. Each bridge pier has four or six CFT columns which connect to the pier cap. Shear strength of the pier cap was obtained by extending vertical reinforcing bars from the table to the precast segment. Transverse prestressing was introduced to control tensile stresses by service loadings. Structural performance of the proposed modular system was evaluated by static tests. Design requirements of the composite pier cap were satisfied by continuous reinforcing bars and prestressing tendons. Standardized modular substructures can be effectively utilized for the fast replacement or construction of bridges.