교량공학(교량설계예제-단순합성i거더교의 유효폭과 응력계산)

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본문내용

교량설계예제 #5
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
그림1과 같은 단순합성I거더교의 각주형에 대한 유효폭을 계산하고, 합성거더에 대한 응력과 항복에 대한 안전도를 검토하라. (그림2참조)
그림1. 유효폭의 계산
그림2. 단면상세
※ 참고사항
1) 단순보의 지간 L=34.3m, 수평브레이싱 간격=4.25m
2) 설계단면력 :
3) 콘크리트강도 :
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
- 교량설계 예제#5(단순 합성I 거도교의 유효폭과 응력계산
① 에 대한 바닥판의 유효폭
1. 켄텔레버 구간(외측주형)
2. 내측 경간 주형
② 에 대한 바닥판의 유효폭
1. 외측 주형
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
2. 내측 경간 주형
③ 에 대한 바닥판의 유효폭
1. 외측 주형
2. 내측 경간 주형
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
④ 합성거더 에 대한 응력과 항복에 대한 안전율 검토
- 설계 단면력 : (합성전 사하중 : 고정하중)
(합성후 사하중 : 고정하중)
(활하중에대한 휨모멘트)
ⓐ 단면성능 (n=8)
ⓐ
-
-
-
-
ⓑ
ⓒ
-
①
②
합성전
-
③ = ⓐ + ⓑ + ⓒ =
합성후
-
① + ② + ③ =
( ⓑ , ② )
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
ⓑ 단면특성
상태
제원
단면특성값
합성전
합성후
① + ② + ③
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
⑤ 고정하중과 활하중에 의한 응력
1. 합성전 고정하중에 의한 응력
ⓐ (압축)
ⓑ (인장)
2. 합성후 (고정하중 + 활하중)에 의한 응력
바닥판
ⓐ (압축)
ⓑ (압축)
Steel
ⓒ (압축)
ⓓ (인장)
; 압축응력을 정(+), 인장응력을 부(-)로 표시
상태
바닥판
강재주형
상연
하연
상연
하연
합성전
-
-
합성후
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
⑥ 콘크리트 크리프에 의한 응력
ⓐ 단면성능
-
①
②
③
-
① + ② + ③ =
ⓑ 단면특성
상태
제원
단면특성값
합성후
① + ② + ③
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
ⓒ 콘크리트 크리프에 의한 응력
- 크리프에 의한 응력
바닥판
ⓐ (인장)
ⓑ (압축)
Steel
ⓒ (압축)
ⓓ (인장)
; 압축응력을 정(+), 인장응력을 부(-)로 표시
상태
바닥판
강재주형
상연
하연
(압축)
(압축)
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
⑦ 콘크리트 건조수축에 의한 응력
ⓐ 단면성능
-
①
②
③
-
① + ② + ③ =
ⓑ 단면특성
상태
제원
단면특성값
합성후
① + ② + ③
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
ⓒ 콘크리트 건조수축에 의한 응력
- 건조수축 의한 응력
바닥판
ⓐ
ⓑ
Steel
ⓒ
ⓓ
; 압축응력을 정(+), 인장응력을 부(-)로 표시
상태
바닥판
강재주형
상연
하연
※ 콘크리트의 최종건조수축률 (),
콘크리트 건조수축에 의한 크리프계수의 보정 (),
건조수축을 고려한 탄성계수비 ()
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
⑧ 바닥판과 주형과의 온도차에 의한 응력
ⓐ 단면성능 (n=8)
ⓐ
-
-
-
-
ⓑ
ⓒ
-
①
②
합성전
-
③ = ⓐ + ⓑ + ⓒ =
합성후
-
① + ② + ③ =
ⓑ 단면특성
상태
제원
단면특성값
합성후
① + ② + ③
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
ⓒ 온도차에 의한 응력
- 온도차에 의한 응력
바닥판
ⓐ
ⓑ
Steel
ⓒ
ⓓ
; 압축응력을 정(+), 인장응력을 부(-)로 표시
상태
바닥판
강재주형
상연
하연
※ ()에서 강재와 콘크리트의 선팽창계수(), ()를 표준으로 함.
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
⑨ 항복에 대한 안전도 조사 (압축(+), 인장(-))
응력 및 하중조합
바닥판
강재주형
상연
하연
상연
하연
1
합성전
(허용응력)
-
-
2
합성후
3
크리프
4
건조수축
5
온도차
6
주하중
(허용응력)
7
주하중
(허용응력)
8
주하중 +온도차
(허용응력)
9
항복에 대한 조사
(허용응력)
※ 도로교 시방서 표 2.23 허용휨 압축응력도 , 표 9.3.4 항복에 대한 안전도 조사에 사용되는 강자의 항복점 참고 ⓐ (압축)
ⓑ (압축)
ⓒ (압축)
ⓓ (인장)
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
- 표 2.2.3 허용휨 압축응력도
강종
단면의 종류
SS41
SM41(SWS41)
SMA41
SM50
(SWS50)
SM50 Y(SWS50 Y)
SM53 (SWS53)
SMA50
SM58 (SWS58)
SMA58
압축플렌지가 콘크리트 바닥판 등으로 직접 고정되었을 경우
박스형 단면, 형 단면의 경우
상기이외의 경우
※ 강재주형 상연의 허용응력(합성전)
- 표 9.3.4 항복에 대한 안전도 조사에 사용되는 강자의 항복점
SS41
SM41(SWS41)
SMA41 W
SM50
(SWS50)
SM50 Y(SWS50 Y)
SM53 (SWS53)
SMA50
SM58 (SWS58)
SMA58
SD30 A
SD30 B
TOPIC명
단순합성I거더교의 유효폭과 응력계산
응력 및 하중조합
바닥판
강재주형
상연
하연
상연
하연
1
주하중
(허용응력)
2
주하중
(허용응력)
3
주하중 +온도차
(허용응력)
4
항복에 대한 조사
(허용응력)
[ 참고서적 ]
인하대학교 / 교량공학 강의노트
최신교량공학 / 동명사 /황학주 외(1998)
교량설계예 / 원기술 / 지양일 외(1994) , 도로교시방서

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