프리캐스트 교량 바닥판 - 국내외 연구 동향

본문내용

제 1절 배경
최근에 활발하게 국내외적으로 프리캐스트 바닥판에 대한 적용 검토가 이루어지고 있는 시기이고 외국에서의 적용사례 등을 통해서 프리캐스트 바닥판의 설계 및 시공 기술의 발전이 이루어지고 있다. 이는 새로운 형태의 상부구조에 적절히 적용될 수 있는 가능성을 열어주었고 이에 부합하는 형태의 프리캐스트 바닥판들이 소개되고 있는 실정이다.
손상 바닥판 교체를 위한 프리캐스트 바닥판 설계 및 시공 기술 개발이 국내에서 몇 년간 꾸준히 이루어졌고 설계 및 시공지침(안)이 이미 제안되었다. Eurocode나 LRFD 시방서에서는 프리캐스트 바닥판에 대한 설계 규정은 간략하게 원론적인 기술만을 포함하고 있다. 이는 이 부분에 대한 설계 기준으로의 적용이 많은 다양성과 연구 부족 등으로 인해 어려움이 있음을 나타내는 것이라고 할 수 있다.
프리캐스트 바닥판의 많은 장점과 더불어 설계 및 시공상의 어려움을 주는 주된 요인은 여러가지 연결부라고 할 수 있다. 다양한 형태의 상세에 따라서 이음부에 대한 설계가 이루어져야 한다. 프리캐스트 바닥판을 갖는 교량의 공용중 유지관리의 주된 문제점이 균열, 누수 등의 사용성 문제이기 때문에 이에 대한 신중한 접근이 필요하다.
1. High Performance Steel Bridge Design
단,중경간 강교에 대한 연구는 최근에 이 형태의 교량이 가진 시장의 규모에 반해 한동안 연구가 이루어지지 않았다는 인식하에 유럽과 미국에서 각각 비슷한 연구주제로 연구가 이루어졌다. 그 연구결과들 중에서 미국의 FHWA, U.S. Navy, 그리고 AISI가 공동으로 연구를 추진한 결과로 제시된 단경간 강교 설계 제안에 대한 내용을 여기서 간략하게 정리해보고자 한다. 이는 프리캐스트 바닥판의 적절한 선택이나 상세의 결정은 전적으로 강재 거더의 설계에 따라 결정되어야 하기 때문이다. 이 내용이 선택의 필요한 기준으로 제시할 수 있는 좋은 근거가 될 것으로 판단된다.
High performance steel (이하 HPS)의 정의는 항복강도 수준이 Grade 70, 높은 인성, 예열을 필요로 하지 않는 용접, 부식방지 특성 등을 가진 강재를 말한다. HPS와 더불어 교량에 여러가지 방법의 프리스트레스 도입이 검토되었다. 이것은 합성형 교량이 가지는 각각의 재료의 장점을 최대한 이용하자는 의도라고 할 수 있다. 교량 선택에 있어서의 일반적인 특징을 크게 사용성, 구조적 거동, 경제성으로 구분하여 정리하고 있는데 이를 도표 2-1, 2-2, 2-3에 각각 간략화하였다.
단경간 플레이트 거더교에 대한 연구결과를 정리해보면 검토 대상 바닥판 시스템은 Conventional Concrete Deck, Exodermic Deck, Grid Reinforced Concrete Deck이었다. 그림 2-1에 검토대상 교량과 각각의 상세를 제시하였다.

키워드

프리캐스트,   교량,   바닥판,   철근,   콘크리트,   국내,   국외,   연구