프리스트레스를 단계적으로 도입하는 IPC 거더의 설계 이론 연구

기존의 프리스트레스트 거더 교량의 설계에서는 초기에 단 한번의 긴장 작업으로 각각의 단계에 대한 하중을 모두 받도록 되어있다. 거더의 극한 내하력을 고려할 때 이러한 긴장 방법에서는 거더 단면의 높이가 너무 커지게 되고 아울러 자중이 그만큼 커지게 된다. 이 논문에서는 PSC 거더의 형고를 줄일 수 있는 새로운 설계 방법을 소개한다. 이 새로운 설계법에서 긴장재는 서로 다른 단계에 2 차에 걸쳐 긴장 작업을 하게 된다. 1차 긴장 작업은 기존의 방법과 같이 초기에 긴장 작업을 수행하게 되고, 슬래브 콘크리트를 타설한 후에 2차 긴장 작업을 실시하게 된다. 연구 결과 기존의 공법과 비교해 볼 때 새로운 설계법에 따르면 PSC 거더교에서 형고의 감소와 거더 길이의 장경간화가 실현 가능한 것으로 나타났다. 현재 이 새로운 설계법을 적용하여 실교량에 대한 설계를 수행하고 있는 실정이다.Current engineering practice in determining sectional dimensions of prestressed concrete (PSC) girders for bridges is primarily based on the code-specified allowable concrete stresses at different loading stages. It is customary that tendons and sectional dimensions are calibrated and tendon forces are applied at once at the initial stage to keep the subsequent stresses occurring at different loading stages within the allowable stresses. This traditional tensioning method, however, usually results in a too conservative sectional depth in view of ultimate capacity of a girder. A new design method which can realize the reduction of sectional depth of PSC girders is theoretically suggested in this study. Tendons are tensioned twice at different loading stages : the initial stage and the stage after fresh slab concrete is cast. It can be shown that according to this technique, sectional depth can be significantly reduced and larger span can be realized compared to traditional ones. Parametric studies are performed with due considerations given to its practical applications.