소수주형교

목차

1. 서론
1.1 우리나라 강교율 현황
1.2 강교의 합리화

2.본론
2.1 소수주형교의 정의
2.2 다주형교와 소수주형교
2.3 특성 및 문제점
2.3.1 소수주형교의 특성
2.3.2 소수주형교의 기술적 문제점
2.4 소수주형 판형교의 설게
2.4.1 설계개요
2.4.3 소수주형교의 처짐량 검토
2.4.4 소수주형교의 강재피로응력 검토
2.5 소수주형교의 가설사례
2.6.1 외국의 검토사례

3. 국내적용 검토(경제성 검토)

본문내용

되었다.
2.6.2 국내적용 검토(경제성 검토)
국내 도로교에서는 아직 소수주형교가 설계ㆍ시공된 예가 없으므로 직접적인 비교가 어려우나 최근(1996년이후) 설계된 일반 판형교와 소수주형교의 강중 및 주요부재수, 가설시 인양ㆍ조립 SEG 수등을 검토한 결과 상부공사에서만 약 10%이상의 공사비가 절감되는 것으로 평가되었으며 하부규모가 단순해지므로 추가절감이 예상된다(8@40=320m, B=12.5m 기준)
교량명
하부 및 기초형식
연장(m)
폭원(m)
비고
하부
기초
대구
방향
포항
방향
박사천교
교대
- 역T형
교각
- 중공T형
PILE
직접
2(8@40.0)=640.0
12.150
12.150
지방도919호선 박사천
및 청통천 횡단광케이블 매설지역
청통IC교
교대
- 역T형
교각
- 중공T형
PILE
직접
2@40.0=80.0
15.750
12.150
RAMP-A횡단
석촌교
교대
- 역T형
교각
- 중공T형
PILE
직접
2(8@40.0)+(2@40.0+
42.5+2@52.5+42.5+
40.0)=950.0
12.150
12.150
중앙선 철도 횡단
신령천 횡단 국도
28호선 횡단
삼부천교
교대
- 역T형
교각
- 중공T형
PILE
직접
2@55.0=110.0
15.750
15.750
삼부천 횡단 군도
2호선 횡단 춘영정
청통천교
교대
- 역T형
교각
- 중공T형
PILE
직접
2@50.0=100.0
청통IC
13.670
소윌리
12.040
청통천 횡단
소월교
교대
- 역T형
교각
PILE
45.0
15.600
지방도 919호선 횡단
소수주형교, 일반 판형교, 강상자교의 단위면적당 물량 비교
판형교의 설계에서 주형 개수는 여러 가지 설계 번수에 의해서 최적의 개수가 결정되기 때문에 명확한 개수를 결정하기가 쉽지 않다. 그러나 제작 및 시공의 측면에서는 주형 개수를 최소화하는 것이 바람직하며, 이때 형하고에 제한이 없고, 외관상의 문제점이 없는 경우 주형의 높이 증가는 별다른 문제가 되지 않는다. 표 2.2에서는 2주형~5주형 및 강상자형교량에 사용된 강재의 양을 단위면적당 강재량으로 비교하였으며, 표 2.3은 설계조건이 비슷한 2주형교, 5주형교 및 강상자형교 교량형식에 대하여 주부재수, 부부재수 및 용접량을 비교한 예를 나타낸다.
표2.2 교량 형식별 단위면적당 강재량 비교
형 식
교 폭(m)
경간수 (ca)
사용강재량 (㎏/㎡)
2주형교
12.15
3
약 160
3주형교
9.70
3
약 180
4주형교
9.70
3
약 220
5주형교
12.15
3
약 240
강상자형교
12.14
3
약 350
표2.3 교량 형식별 부재수 및 용접량
형 식
주부재수 (ea/㎡)
부부재수 (ea/㎡)
용접량 (㎤/㎡)
2주형교
0.086
0.324
1,042
5주형교
0.874
1.987
2,163
상자형교
0.251
2.614
15,869
표 2.2에서 알 수 있는 바와 같이 주형 개수의 증가에 따라 사용 강재량이 증가함을 알 수 있다. 또한, 표 2.3에서 알 수 있는 바와 같이 2주형교의 경우 기존의 판형교나 상자형교에 비하여 부재수나 용접량이 상당히 적음을 알 수 있으며, 이는 2주형교의 제작성 및 시공성이 탁월함을 알 수 있다.그림2.4에는 2주형교 및 다주형 판형교의 강재사용량, 주부재, 부부재수, 용접량, 도장면적의 비교를 나타내며, 그림에서 알 수 있는 바와 같이 2주형교가 다주형교에 비하여 강재사용량, 주부재수, 부부재수, 용접량, 도장면적이 월등히 감소함을 알 수 있다.
그림2.4 소수주형교, 일반 판형교, 강상자교의 비교
※길이에 따른 강교량 형식
※강교량 형식에 따른 경제성 검토
합리화의 효과를 정량적으로 평가하기 위하여 고속도로용 2차선 교량에 대하여 강박스교량, 개구제형교, 일반판형교, 소수주형교로 각각 설계를 하여 비교 검토하였다.
비교설계는 같은 설계조건을 사용하여 응력 검토, 항복에 대한 안전도 검토, 처짐검토, 피로응력 검토 등을 수행하였으며, 모두 현행 도로교 시방서 규준을 만족하도록
하였다. 비교설계 결과를 강교량 건설비용에 크게 영향을 미치는 주요 항목에 대하여 비교한 결과 강재 중량은 강박스교와 비교하여 59% 수준으로 상당한 재료의 절감이 있음을 확인하였으며 특히 제작비용에 많은 영향을 미치는 주/부부재의 개수는 절반 이하로 강교의 제작비용에 있어서 상당한 절감 효과가 있을 것으로 예상된다.
또한 용접연장과 용접량의 절감으로 강교량에서의 취약부위가 줄어들 수 있으며, 도장면적이 절반 이하로 초기제작비용은 물론 향후 재도장 비용의 측면에서도 상당한 효과가 있을 것으로 판단된다.
표.교량별 상부물량 비교
구 분
강박스교
개구제형교
다주형교
소수주형교
바닥콘크리트체적(m3)
507(100%)
467(92%)
450(89%)
630(124%)
강재중량(kgf/m2)
304(100%)
264(87%)
247(81%)
180(59%)
도장면적(m2)
13,045(100%)
9,589(74%)
9,149(70%)
4,035(31%)
※교량별 상부 공사비 비교
구 분
강박스교
개구제형교
다주형교
소수주형교
바닥판공사비(천원/m2)
224(100%)
214(96%)
226(101%)
315(141%)
강교제작비(천원/m2)
(운반, 가설포함)
904(100%)
763(84%)
715(79%)
570(63%)
도장비(천원/m2)
128(100%)
94(73%)
77(60%)
34(26%)
총 공사비(천원/m2)
1256(100%)
1071(85%)
1018(81%)
919(73%)
※참고자료
소수주형 철도교의 궤도시스템 변화에 따른 동적거동 분석 / 이홍준
서울산업대 철도전문대학원
소수주형교 용접이음부 응력해석에 관한 연구 / 구민철
부경대 대학원
소수주거더 3경간 연속교의 가로보 부착 위치에 따른 거동 특성 연구 / 박철순
서울산업대 산업대학원
합리화 2주형 판형교 / POSCO
소수주형 판형교의 설계와 시공 / 배원호 / 한국 강구조학회지 제 11권 3호
신기능 강재를 활용한 강교량의 최신동향 / 김양원 / 한국 강구조학회지 제 13권 1호
2주형 판형교의 최적설계 / 김건회
강교량의 합리화 방향 / 경갑수외 2명 / 한국 강구조학회

키워드

소수주형교,   교량의합리화,   소수2주형교,   강구조공학,   강교량