매립형 분리식 전단연결재를 적용한 PSC 합성거더의 전단성능 평가 (Shear-performance Evaluation of PSC Composite Girder with Embedded Demountable Shear Connectors)

서지정보

· 발행기관 : 한국복합신소재구조학회
· 수록지 정보 : 한국복합신소재구조학회 논문집 / 13권 / 6호 / 47 ~ 54페이지
· 저자명 : 정대성, 박세현, 임얼

초록

PSC거더 합성교량에 있어 노후(손상)된 바닥판을 교체할 경우에는 기존에 설치된 철근 전단연결재의 손상과 함께 파쇄에 따른 소음 및 비산먼지 등이 많이 발생한다. 이러한 환경적 문제와 함께 교체공사 기간이 길어져 경제적 비용 또한 크게증가한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 PSC거더에 매립되지만 쉽게 분리할 수 있는 분리식 전단연결재를 제안하였다. 제안한 분리식 전단연결재의 전단강도성능과 파괴거동을 확인하기 위해 유한요소해석을 통한 변수연구와 함께 수평전단실험을 수행하였다. 해석연구를 통해 T-sleeve 하부에 Y형상의 테이퍼진 면을 갖는 경우에 볼트체결력에 따른 쐐기효과로 인해 T-sleeve와 볼트 사이의 제작 공차가 있더라도 초기 슬립이 발생하지 않고 충분한 초기강성을 확보하는 것을 확인하였다. 또한, 전단연결재의 배치 방향에 따른 영향은 전단성능에 영향을 주지 않는 것을 확인하였다. DY전단연결재는 기존 방식인 철근전단연결재 모델과 비교실험을 통해 전단강도성능은 동등 이상을 확보하고 있으며, 슬립변위량 또한 연성설계기준인 6mm 이상을 만족하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 분리식 전단연결재는 추가적으로 합성거더 실험 등의 검증을 거친다면노후 바닥판의 철거 및 교체에 유용한 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

영어초록

When an aged (damaged) concrete deck in a PSC girder composite bridge is replaced, noise and scattering dust due to crushing are generated, in addition to damage to existing shear connectors. Along with these environmental problems, the replacement work takes a long time, and the economic costs significantly increase. This paper proposes a demountable shear connector embedded in a PSC girder to solve these problems. To estimate the shear performance and ultimate behavior of the proposed demountable shear connector, a horizontal-shear experiment was conducted by a parameter study using finite-element analysis. The research analysis confirmed that in the case of having a tapered Y-shaped under a T-sleeve, an initial slip did not occur even with the presence of manufacturing tolerance between the T-sleeve and stud bolt due to the wedge effect, and sufficient initial stiffness was ensured. In addition, the effect of the arrangement direction of the shear connectors was confirmed to do not affect the shear performance. The DY shear-connector model was confirmed to ensure equivalent or better strength performance via a comparative experiment using a conventional rebar-type shear-connector model. The slip displacement also satisfied the ductile design standard of 6 mm or more. Through this study, the demountable shear connector was considered to be a useful alternative for removing and replacing old concrete decks if additional verification such as small-scale composite-girder experiments must be performed.

참고자료

· 없음