연속보

(1)

(PSC) 교량의 건설

(2)

합 성 구 조

Composite Structure

합성구조: 미리 만들어 놓은 PSC 부재를 소정 위치에 가설한 후 나머지 부 분을 현장에서 이어쳐서 완성하는 구조 (이렇게 만든 보를 합성보) 를 말한 다.

• 프리캐스트 부재 + 현 장치기 콘크리트

장점:

1) 높고 균일한 품질 (프리 캐스트)

2) 현장 가설비용(거푸집, 비계) 의 감소

3) 공사기간 단축

4) 단면설계의 용이 및 복수 의 단면재료 선택으로 공 사비 절감

(3)

합 성 구 조

합성보의 하중단계:

1) 사활하중 합성: 현장에서 콘크리트를 이어칠 때 프리캐스트 PSC 보를 중간부에서 동바리로 지지하고 이어친 콘크리트가 경화한 후 동바리를 제거

2) 활하중 합성: PSC 보 위에 직접 거푸집을 조립하여 현장치기 콘크리트 를 직접 합성시키는 경우

** 활하중 합성의 경우 현장가설비절감 등의 장점이 있으나 단면설계는 최적화되지 않는다.

** 각 하중단계별로 단면의 응력검토가 이루어져야 한다.

(4)

합 성 구 조

접합면의 전단응력:

합성보가 휨을 받으면 프리캐스트 부재와 현장치기 콘크리트 플랜지 사이 에 활동이 일어나게 된다.  따라서 두 부재를 일체로 거동하게 하기 위해 서는 활동작용이 일어나지 않도록 해야 한다.

(활동작용은 두 부재의 접착력과 마찰력으로 저항하게 되며 추가적 으로 활동방지 철근을 사용한다.)

(5)

연속보

연속보는 단순보에 비하여 구조역학적으로 유리하다.

그러나 PSC 보의 경우 프리캐스트 보의 사용으로 단순보 형태의 설계가 주로 사용되어졌었으나 근래들어 프리캐스트 세그먼트 공법등 여러 가설공법 의 발달로 인하여 PSC 연속보로 하는 경우가 많아졌음.

- PSC 연속보의 단점 :

1) 긴장재를 부재가 받는 휨모멘트의 변화에 따라 연속적으로 굴곡시켜야 하 기 때문에 시공상의 어려움과 마찰로 인한 프리스트레스의 손실이 크다.

2) PSC 연속보의 경우 프리스트레스 힘의 작용선의 변화로 보다 복잡한 모 멘트가 발생하여 설계를 복잡하게 한다.

- PSC 연속보의 장점 :

1) 주어진 지간과 하중에 대하여 단순보보다 모멘트가 작아지며, 강성은 커 지고 처짐은 작아진다. 또한 단순보 보다 긴장작업 및 정착장치의 수가 감 소한다.

(6)

연속보

긴장재의 배치 :

(7)

연속보

긴장재의 배치 :

내부지점부의 단면의 높이 증가로 긴장재의 과도한 곡률발생을 줄일 수 있다.

복수의 긴장재 사용

캡 케이블 긴장재의 사용

(8)

교 량

PSC 교의 형식

** 교량의 지간길이에 따른 구분 단지간: 15 m 이하

중지간: 15~30 m 장지간: 그 이상

보통지간길이의 경우 합성거더교의 형 태를, 장지간의 경우 박스거더교 (가설 시나 사용시에 비틀림에 대한 강성과 안 정성이 좋다) 의 형태를 많이 사용한다.

** 원효대교가 우리나라 최초의 PSC 박 스거더교임

(9)

교 량

PSC 교의 형식

** 사장교 (혹은 현수교) 의 사용상의 목적 및 장점

1) 장지간으로 교량을 설치하여야 할 경우 주탑에 연결된 케이블로 교량을 지지한다.

2) 사장교 (혹은 현수교) 사용시 교량의 부재단면을 축소 혹은 거의 일정하게 유지시켜 줄 수 있다.

** 올림픽 대교는 캔틸레버 공법에 의한 우리나라 최초의 PSC 사장교임

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교 량

장대 PSC 교의 가설공법

장지간의 PSC 교는 일정한 길이의 세그먼트 또는 블록을 포스트텐션 방식으 로 이어나가는 방법, 즉 세그먼트 공법을 주로 이용한다.

가설 방법에 따른 분류 1) 캔틸레버 공법

2) 압출공법

3) 이동 지보공 공법

4) 프리캐스트 세그먼트 공법

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교 량

장대 PSC 교의 가설공법 1)캔틸레버 공법

- 동바리 없이 교각 위에서 양쪽의 교축방향을 향하여 한 블록씩 콘크리트를 타설하여 한 블록씩 이어나가는 가설법 (F.C.M. – free cantilever method)

** 동바리 불필요, 이동거푸집의 사용, 거더높이 변화용이, 이동 거푸집 사용으로 시공관리 용이, 높 은 작업능률과 시공 정밀도

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교 량

2) 압출공법 (I.L.M. – incremental launching method)

- 교대 배후에 거더 제작장소를 설치하고 10~30m 의 블록으로 분할하여 콘크 리트를 이어쳐서 교량거더를 제작, 잭으로 밀어내는 가설방법

** 거더 자체 이동이므로 제작장소가 일정한 위치에 고정  전천후 작 업 및 품질관리의 용이

가교지점에서의 작업이 적어지기 때문에 다른공법에 비해 작업자 의 안전이 상대적으로 높음

** 호남 고속도로 금곡천교가 우리나 라 최초

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교 량

3) 이동 지보공 공법 (M.S.S. – movable scaffolding system)

- 지보공과 거푸집을 사용하여 1경간씩 현장타설, 시공 후 탈형과 지보공의 이동이 기계적으로 이루어지는 가설법 (support 방식, hanger 방식으로 구분)

** 기계화 시공으로 신속하고 안전하 며 인력을 줄일 수 있다.

** 노량대교가 우리나라 최초

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교 량

4) 프리캐스트 세그먼트 공법 (P.S.M. – precast segmental method)

- 공장 또는 현장 부근에서 공장과 동일한 조건하에 세그먼트 또는 블록을 제 조하여소정위치에 들어올려 놓고 포스트텐션으로 교량을 완성하는 공법

** 캔틸레버 공법, 전진 가설법, 경간단위 가설법 등이 있다.