The anchorage zones of post-tensioned concrete structures are divided into the local zone and the general zone. The local zone is the region that is subjected to very high pre-stressing force. The general zone is the region where the high local stresses spread out into the section of concrete. Although the AAHSTO and the PTI suggest the design equations for the anchorage zone applied to the pre-stressed concrete Structure. Since these equations are based on the simple anchorage zones, it is difficult to apply to the structures with special anchor anchorage.
In this study the results from experimental and analytic method are presented, and also behavior of anchorage zone according to geometric parameter of post-tensioning anchorage was investigated. It is confirmed that the compatibility of the finite element method based on the material non-linearity, and three-dimensional solid elements by using the ABAQUS, comparing with the loads transfer test result in fifteen specimens. In particular, to clarify the effect of the rib on anchorage devices, parametric study was conducted. The analytic method carried out the primary variables: the location of rib, the number of rib, and the length of rib of anchorage.
Through this research, it was found that the shape of anchorage affect the ultimate strength of specimens by experimental and analytic approach. In the case of two- ribs connected on the anchorage device had larger ultimate strength than simple anchorage or the one-rib-connected. Also, the ultimate strength was increased as the rib installed lower position of anchorage. The existing design equation did not consider the effect that installing rib on anchorage was increasing the ultimate strength. Therefore, in this paper, calibration factor was suggested for anchorage installed additional rib.
포스트 텐션 프리스트레스드 콘크리트의 정착부는 크게 국소 구역과 일반 구역으로 나뉜다. 국소구역은 긴장력이 작용하여 높은 응력이 발생하게 되고 일반 구역을 통해 부재 전반으로 전달되게 된다. AAHSTO, PTI 등에서는 프리스트레스 구조물의 정착구역 설계를 위하여 설계식이 제안되어 있는데 정착구의 형태를 단순화 하여 유도된 식으로서 실제 사용되는 특수 형태 정착구의 형상을 고려 하지 않았다는 약점이 있다.
본 연구에서는 정착구의 형상 변수를 고려한 정착부의 거동 특성 변화에 대한 실험 및 해석적 연구가 수행되었다. 정착부의 하중 전달 시험 결과와 비교하여 상용 유한 요소 해석 프로그램인 아바쿠스를 이용한 비선형 3차원 유한 요소 해석의 적합성을 도출하였다. 또한 해석적 연구를 통해 정착구의 리브의 위치, 개수, 설치 길이등을 변수로하여 리브의 설치 상세에 따른 해석을 수행하였다.
실험과 해석을 통해 정착구의 형태는 구조물의 극한 강도에 큰 영향을 미치는 다는 사실을 얻었다. 정착구에 2개의 리브가 설치된 경우 1개의 리브가 설치된 경우보다 더 큰 극한 강도를 보였다. 또한 리브의 설치 위치가 하부에 위치 할 수록, 리브의 설치 길이가 더 길 수록 리브의 효과가 충분히 발현되어 더 큰 극한 강도 증가 효과를 얻을 수 있었다. 이러한 영향을 기존의 설계식은 충분히 고려하고 있지 않으므로 기존의 설계식에 리브의 설치에 따른 보정계수가 제안되었고 이는 실제 해석 및 실험에서 얻은 극한 강도를 보다 적절히 묘사할 수 있는 것으로 나타났다.
