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아치형 복부판 보강재가 설치된 플레이트거더 강합성교의 구조적 거동특성
Structural Characteristics of Steel-Concrete Composite Plate Girder with Arch-Type Web Stiffener 원문보기

복합신소재구조학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures, v.6 no.4, 2015년, pp.1 - 7  

우상벽 (홍익대학교 토목공학과) ,  유종호 (홍익대학교 토목공학과) ,  이홍규 (홍익대학교 토목공학과) ,  원용석 (홍익대학교 토목공학과) ,  김선희 (홍익대학교 토목공학과) ,  윤순종 (홍익대학교 토목공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we present the result of analytical investigation pertaining to the structural behavior of steel-concrete composite plate girder with arch-type web stiffener. In the arch-type web stiffener located in the compression side of web, infill concrete is cast to strengthen the arch-type sti...

주제어

#강합성교량   #유한요소해석   #아칭효과  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구의 목적은 새로운 강합성거더 형식인 아치 강합성거더를 소개하고, 유한요소해석을 이용하여 아치 강합성거더와 Flat-type 강합성거더의 구조적 거동 특성을 조사하여 그 결과를 비교 분석하는 것이다. 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다.

가설 설정

  • 경간 60m 아치 강합성거더와 Flat-type 강합성거더의 하중은 1등교의 재하하중(DB-24, 432kN)을 등분포하중으로 치환하여 강합성거더 양쪽 상부플랜지에 1.202 × 10-2MPa 등분포 재하하였으며, 모델의 지점조건은 일반적인 보의 지점조건인 Pin-Roller조건으로 단순보로 가정하였다.
  • Flat-type 강합성거더에서 처짐-폭의 관계는 중간플랜지 폭원(1200mm, 1300mm, 1400mm, 1500mm, 1600mm)변화에 대하여 충전콘크리트의 합성 전과 후로 해석을 수행하여 결과값을 Table 4와 같이 나타내었다. 단순보로 가정하였으며 하중은 등분포하중을 재하하였기 때문에 최대 처짐은 거더의 중앙에서 발생하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
아치 합성거더의 구조적 특징은? 아치 합성거더는 기존 강합성 교량형식에 아칭효과가 발휘되도록 개선한 강합성거더이다. 즉, 단면 외부는 강재로 구성되어 있으며, 내부는 콘크리트를 충전하여 압축응력을 지지하는 구조적 원리를 가지고 있다. 또한, 중앙부로 갈수록 높이가 줄어드는 아치 형상의 개구박스형(U) 단면과 변환단면을 가지는 I형을 결합한 합성거더이다(Lee et al., 2015).
아치 강합성거더의 장점은 무엇인가? 강합성교량 형식 중의 하나로 제안된 아치 강합성거더는 지점부가 폐단면으로 구성되어 있고 중앙부가 I형과 혼합되어 있어 아치형 복부 보강재의 폭원 조절이 가능하며, 강재와 콘크리트를 동시에 사용하기 때문에 기존 강박스거더에 비해 강재량은 감소하고 콘크리트 교량에 비해 중량을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 강합성교량을 적용하기 전에 구조적인 거동을 명확히 파악할 필요가 있으며 이에 따른 연구도 지속적으로 필요하다.
콘크리트 교량의 단점은 무엇인가? 장경간 교량 및 곡선교에서는 보통 강합성 박스형 단면을 적용하고 있지만 최근 강재의 원자재비 상승으로 인하여 부득이한 경우를 제외하고 대부분 콘크리트 교량으로 설계하고 있다(Lee, 2013). 그러나 콘크리트 교량은 과대한 단면 설계와 거푸집 제작공정 등으로 시공 및 품질관리와 유지관리가 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 기존 강교의 장점을 가지며 콘크리트를 효율적으로 조합한 강합성거더에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다.
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참고문헌 (5)

  1. ANSYS Workbench (2012), Release 14.5 Documentation for ANSYS, Pennsylvania. http://www.n-sb.co.kr/sub3/1_2.php. 

  2. Lee, H., Park, H., Lee, S. Y., Park, K. H., and Kong, J. S. (2007), "Analysis of Static Behavior of CFTA Composite Girder," Proceedings of the 18th Annual Conference, Korean Society of Steel Construction, 2007, pp. 514-517. (in Korean). 

  3. Lee, H. K., Kim, S. H., Won, Y. S., and Yoon, S. J. (2015), "Characteristics of Structural Behavior of Steel-Concrete Composite Girder Having Web with an Arch-Shaped Middle Flange," Proceedings of the 26th Annual Conference, Korean Society of Steel Construction, 2015, pp. 153-154. (in Korean). 

  4. Lee, S. Y. (2013), "Eco-friendly Construction and Activation of Steel Structure," Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 61, No. 2, pp. 19-21. (in Korean). 

  5. Yoon, S. J. (2014), A Study on the Middle Flange Shape and Width of the SBarch Composite Girder, Research Report, Hongik University, Seoul, Korea. (in Korean). 

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