R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202020TBIP-C143946-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 동바리 대체용 T형 캔틸레버 브라켓을 구비한 중앙지간장 100M급 이중합성 강박스 거더 교량의 설계 및 시공기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2018-04-01 ~ 2020-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 서석구 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
14명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 396,000,000 원 기업 : 270,000,000 원 계 : 666,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 900,000,000 원 기업 : 610,000,000 원 계 : 1,510,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)서린브릿지텍 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
본 사업화 대상기술은 국토교통과학기술진흥원(구, 한국건설교통기술평가원)의 건설기술혁신사업의 일환으로 수행된 “차세대 이중합성 강박스거더 교량의 구조시스템 개발”연구(2006.12~2009.12)를 통하여 개발된 기술로서, 먼저 그 기술의 우수성을 기술하면 다음과 같다. 본 사업화 대상기술인 이중합성 강박스거더 교량은 일반적인 단순합성 박스거더 교량의 중간지점영역에 하부콘크리트를 추가로 배치함으로써, 교량 전장에 걸쳐 콘크리트가 압축력에 저항하도록 하는 매우 합리적인 교량형식이다 본 사업화 대상기술은 기존 기술개발의 성과를 반영하여 하부콘크리트의 타설범위는 2차고정하중 재하시의 부모멘트 발생영역인 주경간장의 약 20%, 하부콘크리트의 타설높이는 탄성하중응력 및 장기거동응력의 변동과 상부하중의 증가분을 고려하여 강박스거더 높이의 약 10%로 설계하였다. 또한, 부모멘트 구간의 강성증가에 기인하는 정모멘트부의 응력감소량을 반영하여 정모멘트부는 개구제형 강박스거더 형식을 채용하여 보다 효과적인 강재량 감소를 도모하였으며, 일정한 거더높이로 시공성 및 경관성 향상을 도모하였다. [최종목표] 본 사업화의 최종목표는 교량 켄틸레버부의 시공상 안전성 문제를 해결하고, 장경간 교량계획 및 경제성향상을 추구할 수 있는 동바리 대체용 T형 캔틸레버 브라켓을 구비한 중앙지간장 100M급 이중합성 강박스 거더 교량의 설계 및 시공기술을 개발하는 것이다. 본 사업화 대상기술의 기본개념인 이중합성 강박스거더 교량은 부모멘트를 받는 연속교 내측 지점 구간의 하부 압축플랜지 위에 콘크리트를 타설하여 지점부 강성을 향상, 형고감소 및 경간장 증대를 경제적으로 추구할 수 있는 형식으로써, 본 보유기술이 사업화에 성공하기 위해서는 이중합성 강박스거더 하부콘크리트의 성능개선, 캔틸레버부 바닥판 시공의 안전성 확보, 신 설계기준(한계상태설계법)의 적용, 설계시스템 구축 및 설계자동화 등의 연구개발이 선행되어야 한다. [연구내용 및 범위] 1. 하부콘크리트의 성능개선을 위한 중앙자유단이 설치된 이중합성 강박스 거더 개발 ㅇ 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 적용성 및 해석기법 정립 : - 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 크리프, 건조수축거동을 분석한 후 적정한 중앙부 이격거리 등의 구조적 영향을 분석하고 해석기법을 제안한다. - 이중합성 강박스거더 교량의 경간장 및 거더 높이에 대한 매개변수 연구를 통해 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 적정두께 및 타설범위 등에 대한 상관관계를 규명한 후 설계에 대한 해석기법을 정립한다. ㅇ 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 성능검증 실험 및 분석 - 정립된 해석기법 및 설계 가이드라인을 바탕으로 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 실험체를 제작한다. - 실물 모형실험을 수행하여 정립된 해석기법과 적용성을 검증하고 효율적인 설계안을 제시한다. ㅇ 신 설계기준이 적용된 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 표준 설계성과품 작성 - 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트에 대하여 구 설계기준인 허용응력설계법과 신 설계기준인 한계상태설계법에 대한 비교검토를 수행한다. - 신 설계기준인 한계상태설계법이 적용된 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트에 대한 설계성과품인 설계 예제집을 작성하고, 표준설계도면을 작성한다. ㅇ 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 설계시스템 구축 및 설계자동화 - 중앙 자유단이 설치된 이중합성 강박스거더 교량에 대한 설계시스템 구축을 통하여 상품제조(성과품작성) 과정에서의 결함을 찾아 그 원인과 제거 방법을 제시한다. - 구축된 설계시스템을 전문업체에 의뢰하여 설계자동화를 실현함으로써 상품제조 과정에서의 과도한 Man？Month을 축소하고 그 성과를 제시한다. ㅇ 중앙 자유단이 설치된 하부콘크리트의 현장적용 및 보급확산 - 참여기업 및 기술실시업체 등이 추진하는 중앙 자유단이 설치된 이중합성 강박스거더 교량사업에 반영하고, 반영된 성과물과 예상매출액을 제시한다. - 마켓팅 전략의 일환으로 실무자들이 이용하기 용이하도록 신 설계기준인 적용된 중앙 자유단이 설치된 이중합성 강박스거더 교량의 설계 가이드 라인을 제시하여 본 연구성과를 보급확산하고 그 성과를 제시한다. ㅇ 건설신기술 인증 및 기술실시계약 체결 추진 - 검증실험 및 현장적용실적을 바탕으로 국토교통과학기술진흥원에서 주관하는 건설신기술 인증을 추진한다. - 기술 사업화의 확산을 위하여 본 사업화 대상기술을 필요로 하는 업체와 기술실시계약을 체결한다. 2. 캔틸레버부 바닥판 시공의 안전성 확보를 위한 동바리 대체용 T형 캔틸레버 브라켓 개발 ㅇ T형 캔틸레버 브라켓의 적용성 및 해석기법 정립 - 기존 동바리 공법과 T형 캔틸레버 브라켓 공법의 비교는 통하여, 강박스거더 교량에 대한 적용성을 검토하고 해석기법을 정립한다. - T형 캔틸레버 브라켓의 강박스거더 복부체결에 대한 국내외 설계기준을 검토하고 적용방안을 제시하며, L형 프리캐스트 패널 설치시의 들뜸현상 및 모따기 등의 해결방안을 제시한다. ㅇ T형 캔틸레버 브라켓의 성능검증 실험 및 분석 - 정립된 해석기법 및 설계 가이드라인을 바탕으로 T형 캔틸레버 브라켓이 설치된 이중합성 강박스 거더의 실험체를 제작한다. - 실물 모형실험을 수행하여 정립된 해석기법과 적용성을 검증하고 효율적인 설계안을 제시한다. ㅇ 신 설계기준이 적용된 T형 캔틸레버 브라켓의 표준 설계성과품 작성 - T형 캔틸레버 브라켓이 설치된 이중합성 강박스 거더에 대하여 구 설계기준인 허용응력설계법과 신 설계기준인 한계상태설계법에 대한 비교검토를 수행한다. - 신 설계기준인 한계상태설계법이 적용된 T형 캔틸레버 브라켓이 설치된 이중합성 강박스 거더에 대한 설계성과품인 설계 예제집을 작성하고, 표준설계도면을 작성한다. ㅇ T형 캔틸레버 브라켓의 설계시스템 구축 및 설계자동화 - T형 캔틸레버 브라켓에 대한 설계시스템 구축을 통하여 상품제조(성과품작성) 과정에서의 결함을 찾아 그 원인과 제거 방법을 제시한다. - 구축된 설계시스템을 전문업체에 의뢰하여 설계자동화를 실현함으로써 상품제조 과정에서의 과도한 Man？Month을 축소하고 그 성과를 제시한다. ㅇ T형 캔틸레버 브라켓의 현장적용 및 보급확산 - 참여기업 및 기술실시업체 등이 추진하는 T형 캔틸레버 브라켓이 설치된 이중합성 강박스거더 교량사업에 반영하고, 반영된 성과물과 예상매출액을 제시한다. - 마켓팅 전략의 일환으로 실무자들이 이용하기 용이하도록 신 설계기 |
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| 색인어 | 한글 | 강박스거더 | 이중합성 | 하부콘크리트 | T형캔틸레버브라켓 | L형 데크플레이트 |
| 영문 | Steel box girder | double composite | bottom slab | t-type cantilever | deck plate | |
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