프리캐스트 콘크리트 세그먼트 접합부의 구조거동에 관한 실험적 연구

Abstract

프리캐스트 콘크리트 세그먼트 공법은 품질관리가 용이하고 비용 및 공사기간을 단축할 수 있으나 각 세그먼트의 조립으로 인한 접합부의 응력집중 및 큰 변위로 인해 구조적으로 불리한 거동을 보여 많은 장점에도 불구하고 폭넓은 적용에 있어 그 한계가 발생한다. 이에 본 연구에서는 구조 성능이 개선된 프리캐스트 세그먼트 접합부를 제안하고 실험을 통하여 균열 및 파괴양상, 변형률, 최대하중, 변위 연성도의 측면에서 제안한 접합부의 구조 성능을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 시공성 및 구조성능을 고려하여 전단키 및 포스트텐션, 강봉 등의 적용여부를 변수로 한 접합부를 제안하고 이에 대해 정적 재하 실험을 수행하였다. 실험 결과, 전단키 및 포스트텐션을 적용한 SGSP 실험체는 최대하중의 측면에서 일체형 실험체에 비해 약 86%에 준하는 내력을 보였으며 연성 측면에서는 일체형 실험체의 연성 능력 이상의 연성거동을 보임으로써 제안한 접합부의 개선된 구조성능 및 적용 가능성을 확인할 수 있었다. The use of precast concrete segments facilitates quality control and reduces construction cost and period. However, as a construction method it has limited applicability, for it demonstrates structurally disadvantageous behaviors due to stress concentration and large displacement in the joint of assembled segments. This paper proposes a precast segment joint with improved structural performance, and experimentally assesses the structural performance of the proposed joint in terms of crack and failure modes, deformation, maximum load and displacement ductility. In consideration of constructability and structural performance, this paper suggests different types of joint with shear key, post tension and steel rods as variables, and performs a static loading test on them. The test results show that the performance of SGSP specimens is around 84% that of a monolithic specimen in terms of the maximum load, while their ductility behaviors are better than the monolithic specimen. This result confirms the improved structural performance and applicability of the proposed joint.