주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기
과제현황 목록

과제기본정보

내부구속중공 철근콘크리트 교각 실용화 연구2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 10TRPI-C054442-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 적용분야 기타 공공목적
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 내부구속중공 철근콘크리트 교각 실용화 연구
주관연구기관 (주)협성엔지니어링
총괄연구 책임자 성명 김진경
소속 (주)협성엔지니어링 직위 대표이사
기관 대표번호 031-333-4221 FAX -
총 연구기간 2009-12-30 ~ 2011-02-12
당해연도 연구기간 2010-08-13 ~ 2011-02-12

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 98,199,000 7,212,600 64,913,400 72,126,000 170,325,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 연구에서 내부 구속 중공 철근 콘크리트 교각을 실용화하기 위해서는 지금까지의 성능 검증 연구와는 다르게 실용화에 필요한 연구를 수행해야 한다. 이러한 목표를 달성하려면 먼저 기존의 문헌을 정리하고 새로운 이론 정립을 통하여 실제로 다양한 교각 형식 및 재료에 대응할 수 있는 이론을 정립하는 것이 필수이다. 또한 이러한 이론을 통하여 설계 프로그램을 개발하고 이론 및 프로그램을 실험을 통하여 검증을 하는 것이 필수적이라 볼 수 있다.
실무에서 필요한 이론의 정립과 설계 프로그램의 개발 이를 검증해주는 실험연구가 연구가 끝난 후에 실용화에 가장 큰 공헌을 할 것으로 판단된다.
최종목표 최종 연구개발 성과물의 경우에는 이론 연구 및 실험연구를 통하여 설계법 및 시공법을 연구하여 내부 구속 중공 철근 콘크리트 교각의 실용화를 한다. 현재 성능 검증 연구에 머물러 있는 상태를 벗어나 사용자들(설계 및 시공자)를 위한 실용적인 연구를 수행한다.
연구내용 및 범위 연구 내용의 경우에는 기초 이론 연구 그리고 이론 개발 연구 그리고 검증연구 마지막으로 설계 및 시공법 연구로 나뉘어 질 수 있다. 먼저 기초 연구의 경우에는 국내외 연구 현황 및 관련 설계 및 시공 사례를 조사하여 연구하며, 기존 공법과 비교한 장단점 분석을 하여 실용화 연구에 도움을 주는 연구를 수행한다.
기초 연구 수행으로 연구의 구체적인 방안을 잡고 이후에 적용 교량 형식의 다양성 확보 연구를 수행하여 문형, 파이형 등의 다양한 교각 형태에 적용할 수 있도록 연구를 수항한다. 또한 고강도 콘크리트 적용시의 구속효과 연구를 통하여 재료모델을 제안하며, 내부 튜브의 두께 감소 방안 연구를 통하여 경제적인 교량을 만들 수 있도록 한다. 그리고 최적화 설계 연구를 통하여 교각-코핑 접합부 연구, 교각-기초 접합부 연구를 통하여 실제 현장에 적용될 수 있는 설계 및 시공법을 개발하며, 이를 토대로 설계 프로그램을 개발한다. 마지막으로 개발된 이론 및 설계법을 시험체를 제작함으로서 검증연구를 수행하여 장단점 분석을 한다. 이론과 실험 연구를 통하여 설계 및 시공 지침서를 작성하여 더 현장에 적용하기 편하도록 연구한다.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 1차년도 연구를 바탕으로 하여 내부구속 중공 철근 콘크리트 교각의 적용 범위를 다양화 하는 연구를 하며, 설계의 편의를 위하여 설계 프로그램 개발 및 시공법 연구 그리고 설계 및 시공 지침서를 작성한다. 2차년도에도 1차년도와 마찬가지로 이론적인 해석과 설계법 연구를 통하여 제안된 이론을 실험을 통하여 검증하여 실제 적용성을 갖도록 연구하며, 다양한 형식의 교각에 맞는 접합부 및 형태 연구를 통하여 교각의 범위를 확장시키며 기존의 원형 단면에서 벗어나 사각 등의 다양한 단면에 적용할 수 있도록 설계 및 시공방법을 제안한다.
이러한 이론적인 연구를 바탕으로 실험연구를 수행하고 설계 프로그램을 개발한다. 또한 설계 및 시공지침서를 작성함으로써 ICH RC의 설계 및 시공법을 확립하여 실용화에 기여한다.
? 최적 설계법 연구
? 설계 프로그램 개발
? 시공법 연구
? 거동 분석 및 검증 연구
? 설계 및 시공업체와의 공동 협약
? 설계 및 시공 지침서 작성
연구성과 기술적 기대성과 현재 국내?외적으로 철근 콘크리트 기둥의 횡철근 등에 의한 구속효과를 고려하여 설계 및 시공하는 사례가 전무한 실정이다. 구속효과를 고려한다면 구속된 콘크리트의 강도가 증대되어 더욱 큰 외력에 저항 할 수 있다는 것으로 현재 설계되는 교각의 과다설계를 억제 할 수 있다. 이와 같은 맥락으로 본 기술은 횡철근과 내부 튜브에 의해서 콘크리트가 3축 구속효과에 의해서 강도 증진 효과로 이어지게 하는 핵심적인 기술을 가지고 있다. 이는 동일한 모멘트 성능 및 축력성능에 있어서 기존의 관행을 탈피하여 구속효과를 고려하는 설계를 함으로서 더욱 뛰어나고 세장한 교각을 설계, 시공 할 수 있을 것으로 판단된다.
국내?외적으로 유일한 강합성 기둥을 설계 및 시공함으로서 기존보다 더욱 뛰어난 교각을 만들 수 있으며, 이에 따라 건설 산업의 발전을 통한 해외 진출 그리고 해외 로열티를 지불하지 않아 보다 경제적인 건설이 가능할 것으로 판단된다. 핵심 기술들의 국산화를 통해 국가 산업 발전에 기여함으로서 건설 산업의 선진화를 이룩할 수 있을 것으로 판단된다.
사회 경제적 파급효과 본 기술이 개발되어 현장 적용됨으로서 사회 경제적 측면에서 많은 이슈가 될 것으로 판단된다. 본 기술은 강관을 삽입하여 기존의 철근 RC 교각과 중공 RC 교각의 단점을 극복하였다. 기존의 중공 교각에 비하여 성능이 좋기 때문에 단면의 축소가 가능하다. 단면의 축소는 재료비의 감소와 그에 따른 노동력의 감소로 이어질 수 있어, 건설비용 상승을 억제하는 등의 간접적인 효과가 있을 것으로 예상된다.
새로운 시스템의 적용인 만큼 보수적인 설계를 탈피하여 안전하고 경제적인 설계법을 선정하여 설계 시공을 한다면 현재 보수적인 설계 관행을 탈피할 수 있는 계기가 될 것으로 판단되며, 국제 건설 시장에서의 상대 우위를 점할 수 있을 것으로 판단된다.
활용방안 근래에 지진에 대한 관심이 증대되면서 건축 및 토목 구조물에 내진 성능 평가 및 내진 성능 향상 방안에 대해서 많은 연구가 진행 되고 있다. 본 기술이 실용화 된다면 토목구조물인 교각의 경우 철근 콘크리트 교각과 중공 철근 콘크리트 교각보다 내진성능이 매우 좋아 그 영역을 대체할 가능성이 매우 높다. 또한 건축구조물의 기둥에서도 동일 직경일 경우 내진성능이 더 좋기 때문에 적용가능 할 것으로 판단된다. 그리고 이 기술의 강점이 바로 기존의 설계 방식 및 시공 방법에 큰 이질감이 없다는 것이다.
이러한 장점을 이용하여 사업 초기에는 일반 소규모 교량의 교각에 적용을 하여 교량의 하부구조인 기초를 제외한 교각, 코핑부 그리고 교량 받침을 일괄적으로 모두 시공을 하여 현장 적용을 점차 확대해 나갈 것이다. 차차 중형 및 대형 교각으로 그 영역을 넓힐 예정이다. 또한 토목뿐만 아니라 건축 구조물의 기둥에 그 영역을 넓혀 많은 설계 및 시공실적을 남기도록 노력할 것이다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 교각 구속효과 철근콘크리트 접합부 설계법
영문 pier confined effect Reforced Concrete joint Design Method
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 1.최종보고서 보완본.pdf   다운로드 1.최종보고서 보완본.pdf   다운로드
  • 담당부서해당 사업실
  • 담당자과제 담당자
  • 연락처 사업별 담당부서 보기