교량 바닥판의 파괴 형태를 고려한 임계 보강재비의 이론적 산정

Abstract

In a strengthened bridge deck with received increased service loads, failure patterns of bridge deck vary depending on deck thickness, compressive strength of concrete, yielding strength of reinforcement, reinforcement ratio and additional strengthening ratio. General failure pattern that is most commonly reported as punching shear failure after the main rebar yields, followed by yielding of distributing rebar. In this paper, by proposing a limit to the amount of strengthening material, a brittle failure can be prevented and a ductile failure mode similar to that developed in unstrengthened deck is derived. In order to calculated the limit strengthening ratio, the yield line theory and previously proposed plastic proposed plastic punching shear model have been used. 공용하중의 증가 등에 따른 교량 바닥판의 성능향상 시 바닥판 두께, 콘크리트 강도, 철근강도 그리고 철근비와 더불어 보강재비에 의하여 바닥판의 파괴양상은 바뀌어 질 수 있다. 일반적으로 교량 바닥판의 파괴양상은 주철근 및 배력철근의 항복 이후에 펀칭전단파괴가 발생하는 것으로 나타나고 있으며, 외부부착공법을 적용함에 있어서 이러한 파괴양상을 유지해야 될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 바닥판에 사용된 철근비 및 보강재비 등을 주요변수로 하여 항복선 이론 및 소싱 펀칭모델 등을 적용한 항복강도 및 파괴강도를 해석하였으며, 철근비에 따른 임계보강재량을 제안하였다.