Steel Strap으로 횡보강된 콘크리트 바닥판의 매개변수해석을 통한 설계식 제안

Abstract

일반적으로 사용되는 철근콘크리트 교량의 바닥판에는 겨울철 과다한 염화칼슘의 사용과 그로인해 유발되는 성능저하로 인해 균열이 발생하고 수분이 침투하여 바닥판 내부의 철근이 부식됨으로써 균열이 생성 및 진전된다. 이러한 철근콘크리트 바닥판의 단점을 원천적으로차단하기 위하여 바닥판 내부의 철근을 제거한 후 바닥판 외부에서 Steel strap을 이용하여 거더의 횡방향 거동을 구속시킴으로써 아칭효과를 극대화하고 내하력을 향상시킨 무철근 교량 바닥판이 최근에 개발 및 실용화되고 있다. 본 연구에서는 횡구속된 무철근 바닥판의 영향인자를 파악하기 위하여 콘크리트의 비선형성을 고려하였고 바닥판의 두께, 지간장 및 횡방향 구속강성도 등에 대하여 유한요소법을 이용한 매개변수해석을 수행했다. 또한, 이러한 해석결과를 활용하여 우리나라의 실정에 적합한 설계식을 제안하였다.

A deterioration of typical reinforced concrete (RC) bridge deck is due to the use of calcium chloride, cracks and waterpenetration inside of the deck slab with steel reinforcement. In order to eliminate the defects of RC decks in terms of material,therefore, the steel-strapped deck system is studied and developed by maximizing the arching effect while the girders are restrainedusing straps in lateral direction to the bridge. This parametric study was performed to analyze the structural characteristics ofsteel-strapped deck, and to identify the factors of the thickness, span length and lateral restraint stiffness of deck slab consideringthe concrete non-linearity. Finally, a design equation, which is adequate to South Korea, is suggested.