초고강도 섬유보강 콘크리트를 사용한 분절형 U거더 및 합성 U거더의 휨거동 = Flexural Behavior of Segmental U-Girder and Composite U-Girder Using Ultra High Performance Concrete

국문 초록 (Abstract)

압축강도 160MPa와 길이 15.4m를 가진 분절형 U거더와 합성 U거더의 휨거동 실험을 수행하였다. 실험 변수로는 강섬유 혼입률과 U거더 상부의 슬래브이다. U거더의 복부와 하부플랜지에 종방향 철근을 배근하였다. 상부플랜지에 2개의 15.2mm 강연선을 포함한 2개의 프리스트레싱 텐던 그리고 하부플랜지에 7개의 15.2mm 강연선을 포함한 2개의 프리스트레싱 텐던이 배치되고 U거더 접합 시 한차례 긴장 작업을 하였다. 초고강도 콘크리트 강도로 인해 U거더에 도입한 충분히 강한 프리스트레싱 긴장력은 U거더 시공단계에서 자중과 고정하중을 부담할 수 있다. U거더의 취성적 거동에 비해 합성 U거더는 안정적이고 연성적인 하중 처짐 관계를 보여주고 있다. U거더 상부에 슬래브를 시공한 후, U거더 접합 시 도입했던 프리스트레싱 긴장력에 의한 합성 U거더의 휨하중 내하력은 마지막 하중 단계에서 설계하중을 부담할 수 있다. 초고강도 콘크리트로 인한 간단한 프리스트레싱 방법은 시공단계와 공사비 면에서 장점을 가지고 있다. 간격이 작은 전단키는 초고강도 콘크리트 U거더와 고강도 콘크리트 슬래브간의 완전한 합성관계를 가져와 파괴하중 직전까지 슬립현상이나, 벌어짐 현상을 보이지 않았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The flexural behavior tests of UHPC segmental U-girder and composite U-girder which has 160MPa compressive strength and 15.4m length were carried out. The test variables are volume fraction of steel fibers and slab over the U-girder. Each U-girder has longitudinal re-bars in web and lower flange. PS tendons which has 2 of 15.2mm diameter in upper flange and PS tendons which has 7 of 15.2mm diameter in lower flange were arranged and prestressed at onetime in U-girder connection stage. Enough strong prestressing force which applied to U-girder due to ultra high performance concrete strength can withstand the self weight and dead load in U-girder stage. By comparison with the brittle behavior of U-girder, composite U-girder showed the stable and ductile behavior. After the construction of slab over U-girder, flexural load capacity of composite U-girder can bear the design load in final construction stage with only one time prestressing operation which already carried out in U-girder stage. This simple prestressing method due to the ultra high strength concrete have the advantage in construction step and cost. The shear key which has narrow space has the strong composite connection between ultra high strength concrete U-girder and high strength concrete slab didn’t show any slip and opening right before failure load.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 실험
• 3. 실험 결과 및 고찰
• 4. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

• 1 박진영, "강섬유와 철근집합체 조합을 이용한 초고강도 섬유보강 철근 콘크리트 I형 보의연성거동에 관한 실험" 한국구조물진단유지관리공학회 20 (20): 18-24, 2016
• 2 한상묵, "강섬유와 철근집합체 조합에 의한 초고강도 섬유보강 콘크리트 직사각형보의 연성거동에 대한 실험" 한국구조물진단유지관리공학회 19 (19): 139-148, 2015
• 3 Benjamin, A, "UHPC in the U.S. Highway Transpotation System" 11-18, 2008
• 4 Jacques, Resplendino, "State of the art of design and construction of UHPFRC structures in France" 2012
• 5 Pierri, Y, "Precast, Prestressed Pedistrian Bridge-World’s First Reactive Powder Concrete Structure" 60-71, 1999
• 6 Wai-Fah, Chen, "Bridge Engineering Handbook, Superstructure Design" CRC 316-317, 2014