5-3 ILM교량 받침부 Insert Plate 개선방안

 

설 계 처-1790

(2008. 7. 4)

Ⅰ. 검토 배경

 

 

ILM 교량 받침부 CON'C 손상 예방을 위한 Insert Plate 개선 방안을 수립코자함

☞관련문서 : ILM 교량 받침 CON'C 손상발생 및 원인분석 결과 통보

(구조물처-1133호, 2008.5.19)

 

 

Ⅱ. 결함 내용

 

□ 전반적으로 매립철판 주위에 콘크리트 균열 및 들뜸 발생

□ 일부구간에서 Insert Plate 단부 콘크리트 파손 및 박락 발생

☞매립플레이트 두께 깊이(3cm)로 콘크리트 균열 및 들뜸

☞매립플레이트 단부에서 종방향으로 약 25~30cm 콘크리트 파손

 

 

 

 

 

 

Ⅲ. 결함 원인

 

 

□ 프리스트레스 및 크리이프 등으로 Insert Plate(강재)와 인근 콘크리트와의 변형차에 의한 응력발생

□ PSC 박스거더 압출과정에서 Insert Plate 인접 콘크리트에 마찰에 의한 수평력 발생

 

 

Ⅳ. 개선 방안

 

 

□ 전단 연결재 형식 및 Insert Plate 단부형상 변경

◦전단연결재 변경 (Anchor형식→ Stud형식)

- 효과 : 프리스트레스, 크리프 및 압출시 발생 응력 대응

◦Insert Plate 모서리부 곡선처리

- 효과 : 국부적인 응력집중에 의한 콘크리트의 균열발생 방지

 

 

 

 

 

□ Insert Plate를 거더 측면부 단부까지 연장(50~100mm)

◦효과 : 모서리 콘크리트의 박리나 탈락 예방

 

 

 

 

 

 

□ 주철근 피복두께 변경

ｏInsert Plate와 주철근사이의 골재 순간격을 확보하기 위해 철근 피복을 증가(15mm)시켜 콘크리트의 다짐에 대한 품질 확보.

 

 

 

 

주) 검토조건 - 주철근 : D19, 매립플레이트 두께 : 30mm, 조골재 치수 : 19mm

 

 

Ⅴ. 적용 방안

 

 

□ 설계중인 노선 : 본 방침 적용

□ 설계완료 및 공사중인 노선 : 공사주관부서에서 판단 적용

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[붙임]

매립플레이트 전단연결재 비교

 

 

 

 

 

 

□ 전단연결재 구조검토 (Stud 방식)

1) Stud 필요수량 계산 (지진시)

●작용 수평력 : Vf = 104.1 tonf

●Stud(앵커볼트) 허용 전단응력 [도로교 설계기준(2003) P.155 표3.3.5 참조]

τa = 600(SS400) × 1.5 (지진시) = 900 kgf / cm2

 

●Stud(앵커볼트) 1개당 단면적(22mm)

A = π x 2.22 / 4 = 3.801 cm2

●Stud(앵커볼트) 필요수량

 

2) Stud 배치

Φ22mm 앵커볼트를 31개 이상 배치하면 지진시 수평력에 대해 구조적 안전성이 확보되므로 매립Plate의 제원을 고려해 35개(5행 × 7열)의 앵커볼트를 배치함.

 

●Stud(앵커볼트) 전단응력 (Φ22mm 앵커볼트 35개 배치시)

 < 허용전단응력 = 900 kgf / cm2