네트형 외부 긴장재에 의한 슬래브교 보강 실험

Abstract

국내의 지형 특성으로 인해서 교량의 많은 부분이 슬래브교 형식이다. 차량이 대형화하고 교통량이 증가하면서 노후 슬래브교의 보강이 필요한 경우가 많다. 본 연구에서는 노후화된 슬래브교를 효과적으로 보강할 수 있는 외부 긴장재 보강공법을 제안하였다. 종방향 및 횡방향 외부 프리스트레싱을 이용한 네트형 보강법은 슬래브 중앙부의 처짐을 효과적으로 보강할 수 있는 방법이며, 하부공간을 침해하지 않으므로 실제 적용성이 뛰어나다. 실험을 통해서 제안한 보강법으로 인해서 향상되는 내하력의 크기를 검증하였다. 실험에서는 세 가지 서로 다른 하중조건에 대하여 처짐 및 변형률을 계측하여 보강의 효과를 비교, 분석하였다. 네트형 긴장재 보강 전후의 휨강성의 증가량은 재하 종류별로 30.7~107.3% 증가하였다. 보강 전후 처짐의 감소율은 27.6~52.2%에 달하였다. 종방향 및 횡방향 프리스트레싱으로 인한 네트형 보강법은 슬래브교의 중앙부 보강에 매우 효과적이며, 중앙에 집중되는 하중 뿐만 아니라 편기 재하되는 하중에 대해서도 유사한 보강효과가 있다. 또한 네트형 보강법은 필요에 따라 재긴장이 가능하므로 유지보수 및 사용성 측면에서 장점이라 할 수 있다. Large portion of the domestic bridges are slab bridges reflecting the geographical characteristic of the country, where exists lots of inclines and small winding brooks. Many of the slab bridges are damaged and superannuated as they become obsolete. Deterioration is accelerated when the traffic density becomes large and heavy vehicles pass frequently. A strengthening method for deteriorated slab bridges was studied in this work. The examined net-type strengthening method uses both longitudinal and transverse prestressing for strengthening. In this way, the deflection at the center of the slab can be better controlled, and consequently, the slab is more efficiently strengthened. Three slab specimens were fabricated for the experimental test and subjected to three different loading conditions, and the load bearing capacities and deflections of slabs were examined. Flexural stiffness of slabs increased by 30.7~107.3%, and deflection of slabs decreased by 27.6~52.2% after net-type strengthening. The net-type prestressing is efficient to the strengthening for the center of a slab, and its efficiency is also valid under eccentric loadings. Since extra prestress forces can be added in the future, if necessary, the net-type strengthening system is advantagous for the maintenance and repair of slab bridges.