[교량][다리][내진설계][단면설계]교량(다리)의 형식 분류, 교량(다리)의 종류, 교량(다리)의 내진설계, 교량(다리)의 단면설계, 교량(다리)의 상부구조, 교량(다리)의 진동, 교량(다리) 세굴, 교량(다리) 설계 사례

소개글

[교량][다리][내진설계][단면설계]교량(다리)의 형식 분류, 교량(다리)의 종류, 교량(다리)의 내진설계, 교량(다리)의 단면설계, 교량(다리)의 상부구조, 교량(다리)의 진동, 교량(다리) 세굴, 교량(다리) 설계 사례에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 교량(다리)의 형식 분류
1. 현수식(Suspension)구조
2. 트러스(Triss)구조
3. 빔(Beam)구조
4. 아치(Arch)구조

Ⅱ. 교량(다리)의 종류
1. 사장교
2. 아치교
3. 박스교
4. 거더교
5. 보도교
6. 라멘교
7. 슬래브
8. 현수교
9. 트러스교

Ⅲ. 교량(다리)의 내진설계
1. 가속도 계수
2. 교량의 내진등급 분류
3. 지반의 영향
1) 지반의 종류Ⅰ
2) 지반의 종류Ⅱ
3) 지반의 종류Ⅲ
4. 응답 수정 계수

Ⅳ. 교량(다리)의 단면설계
1. 유효높이 및 소요철근량의 산정
2. 철근 및 콘크리트의 응력 검토
3. 배력 철근
1) 슬래브 하면
2) 슬래브 하면
3) 켄티레버 슬래브의 설계

Ⅴ. 교량(다리)의 상부구조
1. 바닥판(bridge floor)
2. 바닥틀(floor system)
3. 주트러스(main truss)
4. 브레이싱(bracing)
1) 수평 브레이싱
2) 수직 브레이싱
5. 교량받침

Ⅵ. 교량(다리)의 진동
1. 형교
2. 트러스교
3. 사장교, 현수교

Ⅶ. 교량(다리)의 세굴

Ⅷ. 교량(다리)의 설계 사례
1. 설계조건
1) 교량형식
2) 교장
3) 교폭
4) 탄성계수
5) 내진등급
6) 지반종류
7) 기초
2. 사하중 계산
3. 연결부 설계 수평력 계산
4. 연결부 설계
5. 설계변위결정
1) 최소받침지지길이
2) 슈 몰탈크기
3) 교축방향의 받침 연단과 하부구조. 정부연단 사이 거리
4) N` = S + 0.5 x 슈몰탈폭 + 슈 center에서 상부구조 연단까지의 거리
6. 교대 설계
1) 수정된 주동 토압 계수
2) 하중 계산
3) 지지력 산정

참고문헌

본문내용

하상경사가 크기 때문에 유속이 대체적으로 빠르고 평상시 흐름방향과 홍수 시 흐름방향이 현격히 차이 나는 경우가 많다.
이러한 지형적 특성과 더불어 우리나라 연강우량의 2/3이상이 여름철에 집중되고 있을 뿐 아니라, 태풍 또는 국지적 호우도 짧은 기간에 강우가 집중적으로 내려 피해를 가중시키고 있다. 그 중에서도 특히 중·소하천의 유량은 시간적으로 매우 빠르게 변화하며 유속 또한 급속히 빨라져 하상의 변형이 순식간에 일어나고 있다. 이와 같은 시간적, 공간적인 호우특성과 지형특성으로 인하여 중·소하천에 위치한 교량은 특히 세굴에 매우 취약함을 보여주고 있다.
충남서해안 지역, 연천지역에서 발생한 집중호우 및 올 여름 전국을 강타한 1000년 빈도의 호우 등 최근에 나타나고 있는 기상이변 현상은 산사태나 세굴로 인한 위험성을 증대시키고 있으며 이에 대한 대책수립의 시급함을 보이고 있다.
미국에서도 교량붕괴 원인 중 세굴의 비중이 40∼50%라는 보고가 있다. 이와 같이 교량안전 문제는 구조적 문제보다는 세굴의 영향이 더 크다. 그러나 세굴이 발생되는 물리적 현상을 많은 인자들이 서로 복잡하게 연계되어 해석하기에 쉽지 않으며 실측된 자료 또한 찾아보기 힘들다.
Ⅷ. 교량(다리)의 설계 사례
<단경간 Pc Beam 교량>
1. 설계조건
1) 교량형식
Pc Beam 교(Beam 5EA)
2) 교장
25 m
3) 교폭
12.1 m
4) 탄성계수
Es = 2.1 x 10, Ec = 2.32 x 10
5) 내진등급
1 등급(A = 0.14)
6) 지반종류
2 지역(S = 1.2)
7) 기초
직접기초
2. 사하중 계산
ascon 0.05 x 2.3 x 12.1 x 25 = 35 t
slab 0.2 x 2.5 x 12.1 x 25 = 151 t
Pc Beam 0.9 x 25 x 2.5 x 5 = 281 t
사하중 계 467 t
3. 연결부 설계 수평력 계산
설계 수평력은 사하중반력에 규정된 가속도 계수를 곱한 값
(내진 설계편 도로교 시방서 4.5)
설계수평력 =(467 / 2) x 0.14 = 32.7 t /32.7 t /65.4 t
4. 연결부 설계
(1) 연결부 작용하중
(2) 슈 배치 및 현황
* POT BEARING 30 SERIES 사용
(3) 슈의 수평 지지력
5. 설계변위결정
1) 최소받침지지길이
N = 203 + 1.67 L + 6.66 H = 203 + 1.67 X 25 + 6.66 X 8 =298.30 mm = 29.83 cm
2) 슈 몰탈크기
길이 : 980 mm
폭 : 390 mm
3) 교축방향의 받침 연단과 하부구조. 정부연단 사이 거리
S = 20 + 0.5L = 20 + 0.5 X 25 = 32 .5 cm
슈 center에서 상부 구조 연단까지의 거리 : 50 cm
4) N\' = S + 0.5 x 슈몰탈폭 + 슈 center에서 상부구조 연단까지의 거리
= 32. 5 + 0.5 x 63 + 50
= 114 cm > 29.83 cm(O. K)
6. 교대 설계
1) 수정된 주동 토압 계수
도로교 시방서 제 5편 6.3.2 절의 교대에 작용하는 지진에 의한 토압 계산은 mononobe - okabe 에 의해 개방된 의사 - 정적 해석 방법을 이용한다.
cos²(0-θ-β)
KΑΕ = cosθcos²βcos(δ+β + θ)[1 +√sin(0+δ)sin(0-θ-ι)/cos(δ+β+θ)cos(β-ι)]²
KΑΕ : 지진 시 주동토압계수
γ : 흙의 단위 체적 중량
H : 교대의 높이
0 : 흙의 내부 마찰각
δ : 흙과 교대 사이의 마찰각
Kh : 수평 가속도 계수
Kv : 연직 가속도 계수
ⅰ : 뒷채움 흙의 경사각
β : 흙의 표면에서의 경사
θ = tan­ ¹(Kh/1-Kv)
2) 하중 계산
도로교표준시방서 제 Ⅴ 편 5.2.2 의 해설에 의하면, 지진 시의 지지, 활동 및 전도에 대해서는 다음의 하중조합을 고려한다.
하중조합 = 사하중 + 토압 + 지진의 영향
* 토압 = ½ KΑΕγH²= ½ x 0.4031 x 2.0 x 8² = 25. 80 t/m
부벽식 교대의 안정검토시 δ=0
그러므로 토압에 의한 수평력만을 검토하면,
* 수평력 = Pav = 25.80(t/m) x 12.1(m) = 312.16(t)
* 안정검토용 교대 구체 작용력 및 토압 작용력 요약
역 T 형, 부벽식 교대이므로 안정계산 시 마찰각은 고려하지 않는다.
(1) 전도에 대한 안정
∑Mr/∑Mo = 2238.122/1075.301 = 2.08 > 1.5(o.k)
(2) 활동에 대한 안정
μ∑V/∑H = 1.60 x 837.200 / 397.146 = 1.26 > 1.2(o.k)
지반의 율석을 부설한 경우, 마찰각은 tan 로 결정할 수 있으므로, 율석과 콘크리트와의 마찰계수 μ =tan() = 0.6 로 가정.
3) 지지력 산정
* 먼저 직접 기초에 작용하는 하중의 합력이 작용하는 위치는 평상시에는 저면의 중심으로부터 저면폭의 1/6이내, 지진 시에는 저면폭의 1/3이내에 있어야 한다.
*하중 작용점의 위치선정
X =(Mr- Mo)/ Pv = 1.39 m
* 하중작용점의 위치 검토
e = B / 2 - X = 4.5 / 2 - 1.39 = 0.86 m < 4.5 / 3 =1.5m(O.K)
* 기초저면의 지반반력은 원칙적으로 기초를 강체로 하고 지반을 탄성체로 하여 산출하는 것으로 한다.
qmax,qmin = V/LB ± 6Mb/LxB² = 837.200/ 12.1 x 4.5 ± 6 x 719.993/ 12.1 x 4.5²
= 15.38 ± 17.63
Mb = V.e = 831.201 x 0.86 = 719.993
qmax = 33.0 t/m², qmin = -2.25 t/m² < qall = 75.00 t/m².
참고문헌
국토해양부 : 도로설계편람 제5편 교량 건설 신기술, 2008
삼산 화웅 저 : 교량의 조형학, 도서출판 건설도서
쌍용양회 : 장대교량 설계 시 광섬유센서 유지관리시스템 개발, 쌍용양회공업주식회사 중앙연구소, 1997
이우현 : 교량공학, 청문각, 1999
한국도로공사·도로연구소 : 교량세굴 방지대책 연구(Ⅰ), 1995
Leonhardt 저 : 교량의 미학

키워드

교량,   다리,   교량설계,   세굴,   다리설계