초록

본 연구의 최종목표는 국내 최대의 비중을 차지하는 지간장 20m~30m 사이의 교량에 대해 시공 및 구조적 효율성을 증진시킬 수 있도록 "H형강을 거더로 사용하면서 중·소규모 교량에 적용이 가능한 초간편 H형강 교량을 개발"하는데 있다. 초간편 H형강 교량의 실용화를 통하여 전반적인 공사비 절감과 안전성 제고, 그리고 시공의 효율성을 이루고자 한다. 특히 초간편 H형강 교량은 기존 형강교량에 비해 공기를 3배이상 단축시킬 수 있어 자연재해 등에 의한 교량의 응급복구 및 교통체증구간 노화 교량에 대한 급속교체분야까지 적용이 가능하다.

Abstract ▼

Design guides and examples for simplified-composite steel panel bridge (SSPB) using H-rolled beam were presented in this study. The composite deck slabs consisted of thin steel plates and concrete slabs with small H-beams instead of reinforced bars in the concrete. The diaphragms or cross beams betw

Design guides and examples for simplified-composite steel panel bridge (SSPB) using H-rolled beam were presented in this study. The composite deck slabs consisted of thin steel plates and concrete slabs with small H-beams instead of reinforced bars in the concrete. The diaphragms or cross beams between supports in the bridges were eliminated, instead of, the steel plates provide the lateral support during the construction. Traditional design process were reviewed based on Korean Bridge Design Code and AASHTO LRFD Specifications. Optimized design sections, load distribution factors, and numerical analysis models for the SSPB were proposed in this report. Also, the capacity and safety of the SSPB model were evaluated by the static failure test. The new bridge system should be safely used on the highway road
For development of the new composite deck system, several specimens were made to investigate the strengths and the fatigue lifes of the decks. First, finite element analyses were performed to predict the behavior of the composite deck system and to determine the size of specimen. Second, a series of failure tests were performed to evaluate the strength of the specimens. Next, fatigue tests were conducted to check the fatigue lives of the deck. Test results presented that the strength and the fatigue life of the new deck system had enough capacities for the bridges. Finally, Test results were used to make design standards and guides.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...4
• 보고서 요약서 ...7
• 요약문 ...8
• SUMMARY ...11
• CONTENTS ...13
• 목차 ...14
• 표목차 ...18
• 그림목차 ...23
• 제1장 서론 ...39
• 제1절 최종목표 ...41
• 1. 최적화 H형강 거더시스템 개발 ...41
• 2. 초간편 강합성바닥판 개발 ...42
• 3. 연속화 및 장지간화 공법 개발 ...43
• 제2절 당해연도(3차년도) 목표 ...44
• 1. 연구목표 및 성과지표 ...44
• 2. 연구내용 및 범위 ...44
• 3. 성과지표 설정근거 및 측정방법 ...49
• 제2장 국내·외 기술개발 현황 ...51
• 제1절 국내 기술 및 산업 동향 ...51
• 1. 국내 시장 현황 및 예측 ...52
• 2. 국내 주요 관련 업체 ...56
• 3. 국내 전문가 및 연구기관 현황 ...57
• 4. 국내연구 인프라 수준 ...57
• 5. 국내 기술개발 수준 ...58
• 제2절 국외 기술 및 산업 동향 ...58
• 1. 주요국가의 시장규모 ...59
• 2. 세계시장을 선도하는 주요 업체 ...59
• 3. 해외 시장예측 및 발전전망 ...59
• 4. 해외 업체·연구기관과의 공동연구 필요성 및 추진 방안 ...60
• 제3절 특허 동향 ...60
• 1. H형강을 적용한 구조시스템 ...60
• 2. 바닥판 합리화 ...62
• 3. 단순보의 연속화 기법 ...62
• 제3장 연구 개발수행 내용 및 결과 ...63
• 제1절 신형식 초간편 H형강 교량 연결부 연구 ...63
• 1. 용접 연결 ...64
• 2. 볼트 연결 ...67
• 3. 신형식 초간편 H형강 교량의 고장력 볼트 연결 검토 ...70
• 제2절 신형식 교량의 설계기준 정립 ...74
• 1. 신형식 교량의 강도 산정법 ...74
• 2. 초간편 강합성 H형강 교량의 하중분배계수 ...79
• 3. 소결 ...102
• 제3절 신형식 거더교의 적용성 분석 ...104
• 1. 국내 산업 동향 및 수요 예측 ...104
• 2. 국외 산업 동향 ...109
• 제4절 초간편 강합성 바닥판의 구조성능 분석 ...115
• 1. 초간편 강합성 바닥판의 내하력 실험 ...115
• 2. 실험결과 ...129
• 3. 구조성능 분석 ...150
• 제5절 초간편 강합성 바닥판의 설계기준정립 ...158
• 1. 초간편 강합성 바닥판의 해석방법 정립 ...158
• 2. 초간편 강합성 바닥판의 상세설계 및 설계기준 정립 ...173
• 제6절 초간편 강합성 바닥판의 피로성능 ...185
• 1. 기존 설계기준에 의한 초간편 강합성 바닥판의 펀칭전단강도 예측 ...185
• 2. 바닥판의 종류별 피로 실험 ...198
• 3. 초간편 강합성 바닥판의 피로 실험 ...205
• 제7절 가로거더의 연결부 내하력 실험 ...233
• 1. 고장력볼트 인장실험 ...233
• 2. 고장력볼트 마찰이음부의 순수굽힘실험 ...258
• 3. 고장력볼트 마찰이음부의 피로강도 평가 ...263
• 제8절 가로거더의 설계기준 정립 및 보완 ...287
• 1. 가로거더 설계개요 ...287
• 2. 가로거더공법의 해석방법 ...287
• 3. 교좌장치 감소에 따른 가로거더의 안전성 ...294
• 4. 가로거더의 상세설계 ...301
• 제9절 신형식 합리화 거더교의 모형실험 ...307
• 1. 초간편 교량의 모형실험 계획 및 방법 ...307
• 2. 초간편 강합성 H형강 교량 모형 시험체 해석 ...313
• 3. 시험체별 계측결과와 해석결과 ...319
• 4. 실험 결과 분석 및 소결 ...341
• 5. VE 및 LCC분석을 통한 경제성 검토 ...345
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...349
• 제1절 연구개발 목표 달성도 ...349
• 1. 연구개발 수행 진도율 ...349
• 2. 당해연도(3차년도) 연구목표 달성도 ...350
• 제2절 주요연구성과와 관련분야 기여도 ...351
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...353
• 제1절 연구성과의 활용 방안 ...353
• 제2절 연구성과의 기대효과 ...355
• 1. 기술적 측면 ...355
• 2. 사회·경제적 측면 ...356
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...361
• 제7장 참고문헌 ...362
• 별첨 ...369
• 자체평가의견서 ...369
• I. 연구개발 실적 ...370
• II. 종합의견 ...399