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| 프리스트레스 콘크리트 교량 고강도 강연선 적용 방안 | ||||
| 한국도로공사 | ||||
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1. 일반현황 (1) 고강도 PS강연선(2,160MPa, 2,400MPa) 및 정착장치의 적용을 통한 프리스트레스 콘크리트 교량의 안전성 향상, 단면 축소, 장경간화로 경관개선 및 경제적 설계 구현 (1.1) 고강도 PS강연선 : 1,860MPa 초과 항복강도를 가진 강연선 1.1 PS강연선 종류 및 기술동향 (1) 현재 설계 적용하고 있는 PS강연선의 인장강도는 1,860MPa임. (2) 고강도 PS강연선은 일본에서 2,230MPa 강연선을 개발(설계 미적용)하였으며, 국내에서는 인장강도 2,160MPa, 2,400MPa 포스트텐션용 비도금 강연선과 2,200MPa 사장교 케이블용 도금 강연선 개발(초장대교량사업단 국책과제, 2012년) (2.1) PS강연선 관련 기술 동향 |
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| 공사 > 한국도로공사 | ||||
| 교량·구조물공 | ||||
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| 시설물분류>운송 교통시설>교량시설>도로교;공종분류>토목공종>교량공사 | ||||
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2. 현황 및 문제점 2.1 현 설계 및 품질 기준 2.1.1 PS 강연선 (1) 콘크리트 구조기준(2013) 2.2.3 강재 (1.1) 프리스트레스 콘크리트에 사용되는 강연선은 KS D 7002의 규정에 따라야 한다. (2) 도로교 설계기준(2010) 4.6.1.3 (1) PS강재 (2.1) PS강선, PS강봉, PS강연선은 한국산업규격 KS D 7002, KS D 3505에 적합한 것이어야 한다. (3) 기술표준원 KS D 7002 PC 강선 및 강연선(2011.3.2개정) (3.1) SWPC7CL(2,160MPa), SWPC7DL(2,400MPa) 강연선 추가 (3.2) 강연선 시험방법 : 인장시험(연신율), 릴랙세이션시험 2.1.2 정착장치 및 접속장치 (1) 콘크리트 표준시방서 해설(2009) 2.4.1 정착장치 및 접속장치 (1.1) 정착장치 및 접속장치의 선정에 있어서는 정착 또는 접속된 PS 강재의 규격에 정해진 인장하중값의 95퍼센트에 이르기 전에 파괴되거나 현저한 변형이 일어나는 일이 없는 구조 및 강도를 갖는 것이어야 한다. (2) 콘크리트 표준시방서 해설(2009) 2.6.3 정착장치 및 접속장치의 품질검사 (2.1) 정착장치 및 접속장치의 품질검사는 육안관찰에 의한 외관검사와 PSC 텐던 정착장치 및 접속장치의 성능 시험방법(KCI-PS101)의 방법에 의한 성능검사에 따른다.
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3. 개선내용 3.1 적용방안 검토 3.1.1 성능기준 (1) PS 강연선 (1.1) 국내 KS기준의 인장시험과 릴랙세이션시험 결과 기준을 만족함.  (1.2) 국외 ISO15630-3 기준에 의한 굴절인장시험, 피로시험, 응력부식  (2) 정착장치 (2.1) 정착장치는 ？지, 앵커헤드, 앵커캐스팅 등으로 구성  (2.2) 국내 콘크리트학회 기준에 의한 정하중시험, 피로시험 및 하중전달  3.1.2 경제성 (1) 검토방향 (1.1) PSC계열 거더 및 박스형식 교량에 대하여 경제성 검토 수행 (1.2) 강연선 강도 상향(1,860→2,400MPa)에 따른 텐던 및 강연선 수량 비교 (2) 검토결과 (2.1) PSC계열 거더 : 강연선 절감량은 평균 22.1%, 공사비 절감량은 평균 3.1%(절감액은 1.9백만원)임  (2.1.1) 고강도 강연선 사용에 따른 공사비 절감 효과 미미함 (2.2) PSC 박스 거더(ILM형식, L=375m) : 강연선 절감량은 32.2%, PT 공사비 절감량은 26.9%(2.5억원)이며, PSC 박스 거더(MSS형식, L=250m) : 강연선 절감량은 28.2%, PT 공사비 절감량은 16.1%(0.5억원)임  (2.2.1) 고강도 강연선 사용에 따른 공사비 절감 효과 양호함 3.1.3 시장상황 (1) 생산업체 (1.1) 고강도 강연선 및 정착장치는 특정업체만 생산 가능하여 독점생산에 따른 수급불균형 및 공급가 인상 우려 (1.2) 일반 강연선 및 정착장치 생산업체는 설비추가, 인증절차 등을 통하여 고강도 강연선 및 정착장치 추후 생산 가능  (2) 적용실적 (2.1) 냉정-부산선 양산천교(L=700m) 강연선(1,860→2,160MPa) 변경
(2.2) 담양-성산선 남원천교(L=120m) 강연선(1,860→2,160MPa) 변경 (2.2) 국도 광양 태인2교(Extradosed교) 강연선 변경(1,860→2,400MPa) 및 시공(2013. 8)예정 3.1.4 설계자문 (1) 목적 : 고강도 강연선 및 정착장치 성능검토 결과 적정성 및 설계·시공 검토사항 관련 전문가 의견 수렴 (2) 자문의견 및 검토내용
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4. 결론 4.1 검토결론 (1) 고강도 강연선은 품질기준을 만족하고 구조적으로 유리하므로, 강연선 강도 상향에 따른 경제적 효과 및 교량슬림화 등 경관설계가 가능함 (2) PSC 계열 거더 적용은 경제적 절감효과가 미미하고, 관련 업계 거더 재설계, 거푸집 제작 등이 필요하므로 설계조건과 경제성 등을 검토 후 필요 강연선 선택 적용 (3) PSC 박스 거더 적용은 상부형식, 경간장 등의 설계조건과 경제성 등을 검토 후 고강도 강연선 설계 적용 4.2 향후 추진계획 (1) 적용 (1.1) 신규 착수 설계노선부터 적용 (2) 기대효과 (2.1) PS구조물의 경관 개선 및 경제적 설계 구현 (2.2) 현 설계노선 적용시 공사비 약 9억원 절감 예상 (2.2.1) 함양~울산선 지곡교 등 PSC박스거더 6개소 × 1.5억원/개소 = 9억원
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