초록 ▼

본 연구과제인 차세대 이중합성 강박스거더 교량의 구조시스템 개발의 최종목표는 제작비를 절감하고 시공에 유리한 경간장 100m내외인 이중합성 강박스거더 교량의 건설을 위한 다음과 같은 요소기술을 개발하는 것으로 세부과제별 최종 연구개발 목표는 다음과 같다 :
① 제1 세부과제 : 강박스거더 압축플랜지 보강구조 개선 및 신개념 전단연결재 개발
전단연결재가 단순지지역할을 동시에 수행하기 위해서는 콘크리트에 완벽하게 부착되어 하부플랜지의 국부좌굴 시 뽑힘 현상이 방지되어야만 한다. 여기서는 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있는

본 연구과제인 차세대 이중합성 강박스거더 교량의 구조시스템 개발의 최종목표는 제작비를 절감하고 시공에 유리한 경간장 100m내외인 이중합성 강박스거더 교량의 건설을 위한 다음과 같은 요소기술을 개발하는 것으로 세부과제별 최종 연구개발 목표는 다음과 같다 :
① 제1 세부과제 : 강박스거더 압축플랜지 보강구조 개선 및 신개념 전단연결재 개발
전단연결재가 단순지지역할을 동시에 수행하기 위해서는 콘크리트에 완벽하게 부착되어 하부플랜지의 국부좌굴 시 뽑힘 현상이 방지되어야만 한다. 여기서는 콘크리트와의 부착력을 극대화할 수 있는 전단연결재의 최적형상을 개발하고 압축플랜지의 제원에 따른 횡방향 및 종방향 최적 배치방안을 도출하고 압축플랜지의 보강재를 최소화하는 방안을 제시한다.
② 제 2 세부과제 : 이중합성 강박스거더 하부슬래브 설계기술개발
이중합성 강박스거더 교량의 경간장 및 거더 높이에 대한 매개변수 연구를 통해 하부슬래브의 적정두께 및 타설범위 등에 대한 상관관계를 규명한 후 설계에 대한 가이드라인을 제시하고, 콘크리트의 크리프와 건조수축 등의 장기거동분석에 기초한 합리적인 설계기법을 개발하며 이를 토대로 실무 설계자가 쉽게 접근할 수 있는 설계예제집 및 표준도면을 작성하고자 한다. 이로써 이중합성 강박스거더 하부슬래브 설계를 합리화하여 이중합성 강박스거더 교량기술의 개발 및 보급에 기여한다.
③ 제 3 세부과제 : 지점부 다이아프램의 효율적인 설계기술 개발
지점부 바로 위에서 하부플랜지 위에 타설해야 하는 콘크리트 두께가 상대적으로 매우 두껍기 때문에 받침판(Bearing Plate)을 통해서 전달되는 지점반력을 효율적으로 분산시킬 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 하중전달 특성을 최대한 반영한 지점부 다이아프램의 형식 및 배치 방안을 도출하고 이를 바탕으로 상세 설계기술을 개발한다.
④ 제 4 세부과제 : 경제적 가설공법 개발
지간장이 길고, 강거더 가설용 벤트의 설치가 곤란한 지형에서 거더 높이가 일정한 이중합성 강박스거더 교량의 가설에 용이하게 적용할 수 있는 새로운 가설공법을 개발한다.

Abstract ▼

The object of this study 「Development of Structural System for Advanced Double Composite Box Girder Bridges」, is to offer the factors below in order to build the economical and construction-convenient double composite steel-box girder bridge structure system with around 100m-long span The contents a

The object of this study 「Development of Structural System for Advanced Double Composite Box Girder Bridges」, is to offer the factors below in order to build the economical and construction-convenient double composite steel-box girder bridge structure system with around 100m-long span The contents and scope of research are as follows:
Goal
? To develope a high cohesion of shear connector shape
? To develop a design method of the bottom slab
? To propose an efficient concept design method of support point diaphragm
? Economical Construction Method for continuous Steel-Concrete Double composite Box Girder Bridge
Contents and Scope
? The optimum shape of connector was developed through an analysis and experiment on diverse type of shear connector models
? Creep and shrinkage were studied by analysis using finite elment and reasonable thickness and placing range of the bottom slab concrete has been proposed
? A variety of support diaphragm system model is suggested, and finite element analysis is performed, so as to develop a new model which can make the maximum reflect of the characteristics of double composite structure system
? Reasonable construction method was proposed for double composite girder and the analysis of construction stage which means two case of construction phase was performed

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 요약서...3
• 요약문...4
• SUMMARY...14
• 목차...18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...47
• 제 1 절 연구개발의 배경 및 필요성...47
• 1. 연구개발의 배경...47
• 2. 연구개발의 필요성...49
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 범위...53
• 1. 연구개발의 최종목표...53
• 2. 연차별 연구목표 및 내용...55
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황...61
• 제 1 절 국내 기술 및 산업 동향...61
• 제 2 절 국외 기술 및 산업 동향...63
• 제 3 절 기술 동향 분석 경론...64
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...67
• 제 1 절 강박스거더 압축플랜지의 보강구조 개정 및 신개념 전단연결재 개발...67
• 1. 부착성능이 우수한 전단연결재 형상 개발...67
• 가. 이중합성 교량시스템에서 종방향 보강재를 대체하기 위한 전단연결재의 배치 및 형식개발을 위한 해석적 연구...67
• 나. 전단연결재로 보강된 압축플랜지와 하부콘크리트의 합성을 위한 전단연결재의 설계...80
• 다. 전단연결재의 배치에 따른 압축플랜지의 극한거동에 관한 실험연구...85
• 2. 전단연결재 시작품 제작 및 성능 검증...92
• 가. 이중합성박스거더 하부 압축플랜지에서 종방향 보강재를 대체하기 위한 전단연결재의 배치간격 결정을 위한 연구...92
• 나. 콘크리트 부착성능을 개선하기 위한 형상개발에 관한 연구...120
• 3 신개념 전단연결재를 적용한 실험연구...145
• 가. 실험모델의 해석연구...145
• 나. 실험 연구...171
• 제 2 절 이중합성 강박스거더 하부슬래브의 설계기술 개발...211
• 1. 하부콘크리트의 크리프, 건조수축 영향 분석 및 해석기법 정립...211
• 가. 서론...211
• 나. 이중합성 박스거더교 사례조사 및 고찰...212
• 다. 장기거동 해석 방법...215
• 라. 주경간장 변화에 따른 장기거동 영향분석...218
• 마. 하부콘크리트 두께 변화에 따른 건조수축 및 크리프 영향분석...226
• 바. 결론...235
• 2. 하부슬래브의 적정두께 및 타설범위에 대한 접근방향 제안...237
• 가. 서론...237
• 나. 하부콘크리트의 적정 타설범위 검토...238
• 다. 하부콘크리트 두께와 단면휨강성의 관계...241
• 라. 이중합성단면의 장기거동해석...244
• 마. 상.하부 콘크리트 재령 영향분석...260
• 바. 하부콘크리트의 적정두께 검토...266
• 사 결론...274
• 3. 이중합성 강박스거더교의 설계예집 및 표준설계도 작성...276
• 가. 예제 교량의 경간장 및 단면계획...276
• 나. 예제 교량의 설계...277
• 제 3 절 지점부 다이아프램의 효율적인 설계기술 개발...278
• 1. 지점부 다이아프램 개념 설계...278
• 가. 기존 다이아프램의 연구분석...278
• 나. 이중합성 박스거더 최대부모멘트부 휨 설계...280
• 다. 디이아프램 개념 설계...295
• 라. 다이아프램 구조해석...298
• 마. 결론...319
• 2. 지점부 다이아프램 개념 설계안 검증...321
• 가. 연구 개요...321
• 나. 다이아프램 소형시험체 설계...323
• 다. 소형시험체 구조해석...328
• 라. 구조강도 시험...337
• 마. 결론...351
• 3. 지정점부 다이아프램 실물시험체 검증...352
• 가. 개요...352
• 나. 소형시험체 휨-전단강도 시험...354
• 다. 대형시험체 반력 강도 시험...398
• 라. 결론...426
• 제 4 절 경제적 가설공법 개발...428
• 1. 이중합성 박스거더교에 대한 연속교 가설공법의 적용성 검토...428
• 가. 검토개요...428
• 나. 강교 가설공법의 선정...429
• 다. 이중합성거더교에 대한 가설공법별 적용성 검토...433
• 라. 결론...465
• 2. 압출가설공법에의 적용을 위한 압출노즈의 최적설계 방안...468
• 가. 검토개요...468
• 나. 압출노즈와 가설거더 시스템...469
• 다. 압출 가설거더의 부모멘트 제어방안...472
• 라. 압출 가설거더의 정모멘트 제어방안...479
• 마. 압출노즈의 최적 설계 방안...487
• 바. 결론...494
• 3. 이중합성 박스거더교의하부콘크리트 티설후 압출기설 방안...496
• 가. 검토개요...496
• 나. 압출노즈에 의한 압출가설시 발생단면력 검토...498
• 다. 최적 압출노즈 사용시 적용가능 경간 검토...503
• 라. 임시텐던에 의한 정모멘트 제어 검토...505
• 마. 결론...510
• 4. 강합성교량의 압출가설을 위한 압출노즈의 설계기술 개발...511
• 가. 검토 개요...511
• 나. 제안된 압출노즈의 최적설계 방법...512
• 다. 압출노즈 최적설계시의 적용...515
• 라. 압출노즈 최적 설계식의 실교 적용...522
• 마. 최적압출노즈를 이용한 설계예...533
• 바. 결론...547
• 제 5 절 이중합성교의 경제성 분석...548
• 1. 이중합성교의 공사비 검토...548
• 가. 상부공사비...549
• 나. 하부공사비...550
• 2. 이중합성교의 사업화 가능성...552
• 가. 국내교량 건설현황...552
• 나. 시장분석...553
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...554
• 제 1 절 1차년도 연구개발목표의 달성도...554
• 1. 1차년도 연구 목표치 대비 실적치...554
• 2. 연구개발 수행진도율 및 목표의 달성도...557
• 제 2 절 2차년도 연구개발목표의 달성도...558
• 1. 2차년도 연구목표치 대비 실적치...558
• 2. 연 7개발 수행진도율 및 목표의 달성도...562
• 제 3 절 3차년도 연구개발목표의 달성도...563
• 1. 3차년도 연구목표치 대비 실적치...563
• 2. 연구개발 수행진도율 및 목표의 달성도...575
• 제 4 절 관련분여에의 기여도...577
• 1. 기술적 측면...577
• 2. 사회.정제적 측면...578
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...579
• 제 1 절 연구성과의 활용방안...579
• 1. 현장 적용...579
• 2. 기술보급 및 국내 교량건설에 반영...579
• 3. 국제특허 획득 및 기술수출...580
• 4. 타 부재에 적용...581
• 제 2 절 타산업 및 관련 후속연구개발...581
• 1. 타 산업에 미치는 효과...581
• 2. 정부 정책과의 연계 방안...582
• 3. 관련 후속연구개발의 전망...583
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...584
• 제 1 절 이중합성 일반사항...584
• 1. 구조형식.특정...585
• 2. 설계상의 검토...586
• 3. 교각상의 콘크리트 하현재...588
• 제 2 절 이중합성교에 대한 시공사례...589
• 1. 개설...589
• 2. 밧사부르크(Wasserburg)의 마인강교...591
• 3. 토르가우(Torgau)의 에르베강교...592
• 4. 베룬카스텔-케스(Bernkastel-Kues)의 모젤강교...594
• 5. 호헨봐루테(Hohenwarthe)의 에르베강교...595
• 6. 뉘엣팅(Neuotting)의 마인강교...596
• 7. 프라웨(Plaue)의 하벨교...598
• 8. 베네수엘라의 카로니(Caroni)강교...599
• 9. 북해도횡단자동차도(北海道橫斷自動車道).천수(千歲)교차로C램프...604
• 10. JR북육신간선(JR北陸新幹線).북육도가도교(北陸道架道橋)...605
• 제 3 절 설계.시공상의 과제...610
• 1. 개설...610
• 2. 하부콘크리트상판의 배치길이와 두께의 합리적인 결정법...610
• 3. 하부콘크리트상판과 강거더의 적절한 합성방법...611
• 4. 콘크리트의 크리프 및 건조수축에 의한 시간 의존적 거동의 정확한 평가법 및 간이추정법...613
• 5. 단면력해석에 있어서 중간지점영역의 상부콘크리트상판의 고려방법...615
• 6. 외부 케이블에 의한 프리스트레싱...617
• 7. 시멘트의 수화열 강하(降下)와 건조수축에 의한 콘크리트의 균열방지 대책...618
• 8. 상부콘크리트의 타설순서...618
• 9. 본형식교량의 혼합형식교량에의 적용...624
• 10 총론...625
• 제 7 장 참고문헌...626