대칭형 교각 코핑부 보의 비틀림 및 휨 거동 특성

Abstract

The main aim of this study was to evaluate the bending and torsional behaviors of representative regular type cap beams in elevated guideway structures. A1/2 scale model copping beam, excluding the column portion, was designed, constructed, and tested. The copping beam was subjected to horizontal monotonic and cyclic loads with a constant vertical load over the loading stage. The damage was very much dominated by torsion. Experiment results showed that the spiral confinement in the beam helped to restrain the opening of torsional cracks in the column zone. Hence, the torsional strength of the cap beam contributesgreatly to the confinement conditions of the column.1. 서 론 1960년대에 미국에서 시공된 대부분의 교량은 철근 콘크리트 구조 형식으로 건설된 것이 많으며, 이는 그 시대의 설계 및 시공 기준에 맞게 건설되었으나 현재의 내진 설계 기준을 만족하지 못하는 경우가 많다. 그 사례의 하나로 미국의 캘리포니아 주에 위치한 샌프란시스코의 대중 철도 교통 시스템의 하나인 교량 구조물의 경우 현재의 내진 설계의 규준에 맞도록 내진 성능의 향상을 위해 최근까지 많은 보수ㆍ보강이 이루어져 왔다. 현재 내진 설계에서 규정하고 있는 폐쇄 스터럽에 대한 규정이 1960년대 당시에는 없었으므로 비틀림에 저항할 수 있는 횡방향 철근을 배치하지 않았다(ACI-318, 2005). 그러나 지진이 발생하면 지반 운동에 따라서 Fig. 1 (a)와 같은 교각의 코핑부는 교량의 교축 방향으로 수평하중을 받게 되고, 이는 코핑부에 연결된 박스 거더를 통하여 코핑 부로 전달되며 코핑부 상부에 위치한 전단키를 통하여 코핑부에 비틀림을 발생시키게 된다.