시멘트콘크리트포장, 콘크리트포장설계, 주요고려사항, 콘크리트포장의종류, 설계법, 철근량설계, 이론정리보고서

소개글

시멘트콘크리트포장, 콘크리트포장설계, 주요고려사항, 콘크리트포장의종류, 설계법, 철근량설계, 이론정리보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 콘크리트 포장 설계의 주요 고려사항
2. 콘크리트 포장의 종류
3. 콘크리트 포장 각 층의 역할
4. \'81 AASHTO 설계법
4.1 설계식
4.2 설계 입력변수
5. \'86 AASHTO 설계법
5.1 설계식
5.2 설계 입력변수
6. 철근량 설계

본문내용

이에 분리박을 설치하여 마찰력을 줄임
- 시간이 경과함에 따라 줄눈부의 파손(단차, 우각부 균열, 펌핑 등)으로 승차감 저하가 가장 우려됨
◇ JRCP (jointed reinforced concrete pavement)
- JCP의 주요 문제점(과도한 줄눈 설치 필요, 줄눈부에서의 파손)을 해결하기 위하여 slab에 다우웰바나 타이바 이외의 종방향, 횡방향 철근을 사용하여 줄분부 이외의 지역에서 균열을 일부 허용함으로서, 줄눈의 간격을 줄임
- JCP에 비하여 줄눈의 수가 줄어들기는 했으나, 여전히 줄눈부에서의 문제점을 안고있음.
- JCP와 마찬가지로, slab 과 보조기층 사이에 분리박을 설치하여 마찰력을 줄임
◇ CRCP (continuously reinforced concrete pavement)
- slab에서의 균열의 발생을 허용하고 상당량의 종방향 철근을 사용하여 균열틈의 벌어짐을 억제하여 횡방향 줄눈의 불필요
- 가능한 온도변화 및 건조 수축에 의한 slab의 움직임을 박아야 하므로 slab과 보조기층 사이의 분리막은 사용하지 않음
3. 콘크리트 포장 각 층의 역할
◇ 콘크리트 포장 층의 구성
◇ 노상
- slab의 기초 역할
◇ 보조기층
- 균등하고 안정적이며, 영구적인 지지력 제공
- 노상반력계수(Kc)의 증대
- 동결작용에 의한 손상도 극소화
- slab 줄눈부, 균열부 그리고 단부에서의 세립토의 펌핑 방지
- 시공장비의 작업로
◇ 아스팔트 중간층
- 노조기층의 내수성(耐水性) 및 내구성(耐久性)을 개선
- 중교통 도로에서 보조기층 재료를 입상재료로 사용하는 경우에는 원칙적으로 상부에 아스팔트 중간층 적용
◇ 큰크리트 slab
- slab의 휨저항에 의해서 통행 교통하중의 거의 모두를지지
- 공용기간동안 교통하중과 환경 영향에 의한 손상에 대처
4. '81 AASHTO 설계법
4.1 설계식
여기서, W18 : 설계 공용기간 동안 18kips(80kN, 8.2ton) EAL 반복횟수
Pt : 최종 서비스 지수
J : 하중전달계수 (콘크리트 포장 형식에 따른 연속성을 반영)
Ec : 콘크리트 slab의 탄성계수 (kg/cm2)
Kc : slab과 접촉면에서 노상의 지지력계수 (kg/cm2/cm)
D : 포장 slab의 두께 (cm)
Sc' : 콘크리트 slab의 설계 휨강도 (kg/cm2)
◇ 콘크리트 slab 두께 결정에 필요한 입력변수
- 설계 최종 서비스 지수(Pt)
- 설계 차선당 설계 기간 누가 ESAL 동과횟수 (W18)
- 콘크리트 slab의 탄성계수 (Ec , kg/cm2)
- 콘크리트 slab의 휨강도 (Sc', kg/cm2)
- 콘크리트 slab의 줄눈부 또는 균열부에서 하중전달계수(J)
- 설계 노상 반력계수 (Kc , kg/cm2/cm)
4.2 설계 입력변수
1) 교통량
- 아스팔트 포장과 같이 ESAL 개념을 적용하지만, ESALF는 다름
2)서비스 지수
- 아스팔트 포장과 동일
3) 하중전달계수 (load transfer factor : J)
구 분
아스팔트 길어깨
콘크리트 길어깨 (타이바로 연결)
JCP 또는 JRCP
다우웰바 사용
3.2
2.5 ～ 3.1
다우웰바가 없는 경우
3.8 ～ 4.2
3.6 ～ 4.2
CRCP
2.9 ～ 3.2
2.3 ～ 2.9
4) 콘크리트 휨강도 (concrete flexural strength)
- 재령 28일, 15℃에서의 휨강도 : KSF 2403, KSF 2408
- 콘크리트 포장에서는 45kg/cm2 이상을 표준으로 함
5) 콘크리트의 탄성계수
- 특정한 변형률 크기에서의 할선탄성계수 (secant modulus) 사용
- 강도와의 경험적 상관식을 적용하기도 함
: 단위중량이 1.45 ～ 2.5 t/m3 범위인 경우
여기서, W = 콘크리트의 단위중량 (t/m3)
σck = 콘크리트의 설계 기준강도 (kg/cm2)
6) 합성지지력계수 (composite bearing capacity)
- 합성지지력계수 : 콘크리트 slab을 지지하는 중간층, 보조기층, 노상지지력을 합성한 지지력 계수
5. '86 AASHTO 설계법
5.1 설계식
여기서, W18 : 설계 공용기간 동안 18kips(80kN, 8.2ton) EAL 반복횟수
Pt : 최종 서비스 지수
J : 하중전달계수 (콘크리트 포장 형식에 따른 연속성을 반영)
Ec : 콘크리트 slab의 탄성계수 (kg/cm2)
Kc : slab과 접촉면에서 노상의 지지력계수 (kg/cm2/cm)
D : 포장 slab의 두께 (cm)
Sc' : 콘크리트 slab의 설계 휨강도 (kg/cm2)
Cd : 배수계수
ZR : 신뢰도
SO : 전체 표준 편차
5.2 설계 입력변수
1) 교통량
- ’81 AASHTO 설계법과 동일
2) 서비스 지수
- ‘86 AASHTO 아스팔트 포장 설계법과 동일
3) 신뢰도 및 전체 표준편차
- ‘86 AASHTO 아스팔트 포장 설계법과 동일
4) 노상의 유효지지력계수(Kc)
5) 콘크리트의 탄성계수
- ’81 AASHTO 설계법과 동일
6) 콘크리트 휨강도 (concrete flexural strength)
- ’81 AASHTO 설계법과 동일
7) 하중전달계수 (load transfer factor : J)
- ’81 AASHTO 설계법과 동일
8) 배수계수(Cd)
6. 철근량 설계
- 철근의 역할 : 균열의 발생 자체를 막는 것이 아니라, 균열이 발생한 경우 그 균열이 과도하게 벌어지는 것을 방지
- 보강 철근의 종류 : 종방향 철근, 횡방향 철근
6.1 JRCP의 종방향 철근, JRCP 및 CRCP의 횡방향 철근
여기서, PS = 필요 철근량
(콘크리트 단면 중 철근이 차지하는 면적 비율, %)
L = 슬래브 길이 (ft)
F = 마찰계수 (슬래브와 그 아래 층과의 마찰)
FS = 철근의 작용 응력(working stress, psi)
6.2 CPCP 의 종방향 철근량 설계
◇ 기본 개념
- 철근량이 많아지면 : 균열의 크기와 간격이 작아진다
⇒ 펀치아웃 파괴의 우려가 커진다
- 철근량이 작아지면 : 균열의 수는 줄어드나, 균열의 틈이 증가하고 철근의 응력이 증가한다
⇒ 스폴링 발생 가능성이 커진다.

키워드

시멘트콘크리트포장,   콘크리트포장설계,   주요고려사항,   콘크리트포장의종류,   설계법,   철근량설계,   이론정리 보고서