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과제현황 목록

과제기본정보

PS강선 및 강봉의 일체긴장시스템을 이용한 PSC교량 구조 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 07CCTI-C043444-02
국가과학표준분류 1순위 건설·교통 | 구조물·지반공학 기술 | 철근·프리스트레스 콘크리트 구조 기술 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 PS강선 및 강봉의 일체긴장시스템을 이용한 PSC교량 구조 개발
주관연구기관 (주) 삼현피에프
총괄연구 책임자 성명 신동기
소속 주식회사 에이앤에스 직위 연구소장
전화번호 - FAX -
총 연구기간 2006-12-17 ~ 2009-12-16
당해연도 연구기간 2007-06-20 ~ 2008-06-16

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 145,000,000 75,000,000 180,000,000 255,000,000 400,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 *20~50m의 단경간 규모의 교량에서 가장 저렴한 구조형식인 PSC거더교에 PS강선과 강재의 일체긴장기법을 개발/적용하여 공사비의 증가없이 기존 PSC거더의 형고를 35%이상 저감시킬 수 있는 교량을 사업화하는 핵심기술 개발사업
*PSC거더교의 저형고 및 장경간 구현을 위해 단면의 합리화 및 다단계 긴장공법 등이 연구 개발되었으나 연속적으로 도입되는 압축력에 의해 압축부(거더 상연)의 허용응력 초과로 형고저감 제한
*PS강선 및 강봉 일체긴장시스템은 PS강선을 연결구에 의해 강봉과 연결시킨 후 긴장하여 압축력은 강봉이 부담하고 부재에는 순수 휨을 도입
: 정착보강이 필요없고 휨 저항 부재에 휨모멘트만을 도입하는 효율적인 프리스트레싱 으로 형고저감 구현
*교량건설시장 중 42%이상을 점유하는 20~50m 지간에 일체긴장시스템 적용 PSC거더교 및 PSC소수주거더교 실용화를 통해 국가예산 절감(400억원/년)
*독창적인 신기술 개발 및 실용화로 선진수준 이상의 국가기술력 확보
최종목표 PS강선 및 강봉 일체긴장시스템을 이용한 PSC거더 교량 실용화
*일체긴장용 연결구 제품화 (정착구&정착보강 → 연결구 대체 : 정착공사비 20%절감)
*일체긴장시스템 최적설계 및 시공기술개발 (설계 및 시공 가이드라인 개발)
*일체긴장 PSC거더교 제품화 (형고저감(지간 30m) : 2.0 → 1.2m)
*일체긴장 PSC 소수주거더교 제품화 (공사비 절감 : 100→80만원/m2)
연구내용 및 범위 1차년도 : 일체긴장시스템 제품화
1.프리스트레싱 공법 기술조사: 국내외 기술자료 조사 분석
2.일체긴장용 연결구 상세도출 및 성능검증
-연결구 유한요소해석 및 변수연구: 연결구 상세해석(ABAQUS 이용)
-압축/인장 고정부 휨 성능평가
○연결구 시험체 : 3types
*2EA 강봉연결 9EA 강연선용
*연결구 두께 : 50mm
-일체긴장시스템 적용 PSC보 제작성 평가
○일체긴장시스템 적용 PSC보 시험체
*지간 10m, 폭 0.8m, 높이 1m
*2EA 강봉 9EA 강연선용 연결구사용
○1000UTM 이용 휨시험 수행
3.일체긴장시스템 사양 표준화
○3, 5, 7, 9EA 강연선용 연결구
○연결구 사용강봉 표준화: 2EA, 4EA
4.일체긴장 관련 설계식 도출
○파상마찰계수 및 곡률마찰계수 고려
○강봉 직경별 좌굴장 산정
○일체긴장 강선의 인장력 손실산정
5.일체긴장시스템 설계가이드라인 작성 : 전문가 자문 및 심의필
6.일체긴장 관련 시공방안 도출
○시공성 확보가능 이음부 형태 결정
○강봉 좌굴장 확보용 쉬스관 처리
7.일체긴장시스템 시공가이드라인 작성 :전문가 자문 및 심의필

2차년도 : 일체긴장 PSC거더교 제품화
1.일체긴장 PSC거더교 구조성능평가
-실교량 시험체 제작성 평가
-극한강도 및 동특성 평가
○시험체 상세해석(DIANA 이용)
○일체긴장 PSC거더 시험
*시험체 : 경간 20m
*1000UTM 이용 휨파괴시험 수행
*가진시험 : 고유진동수, 감쇠비 추출
○지간별 동해석
*도로교 50m, 철도교 35m
*동특성평가항목 검토
2.일체긴장 PSC거더교 표준화 : 20~50m 표준형고 및 공사비 산출
-지간별 표준단면 산정
-경제성 분석 및 일위대가 작성
3.자동화 설계프로그램 개발 :제원입력시 구조계산서 출력 프로그램
4.일체긴장 PSC거더교 설계지침 개발 : 전문가 자문 및 심의필
5.일체긴장 PSC거더교 시공지침 개발
○긴장계획서 작성
○블럭아웃상세 및 그라우팅 처리방안
○전문가 자문 및 심의필

3차년도 : 일체긴장 PSC소수주거더교 제품화
1.다단계긴장/프리캐스트 바닥판 적용 설계검토
○다단계긴장 관련 손실 산정
*2차긴장시 1차긴장력 손실 산정
*장기손실 계산방안 도출
○프리캐스트 바닥판 상세 도출
*바닥판 이음부 철근상세
*거더 합성방안(전단연결부 형태)
2.일체긴장 PSC소수주거더교 구조성능평가
-실교량 시험체 제작성 평가
-극한강도 및 동특성 평가
○시험체 상세해석(DIANA 이용)
○일체긴장 PSC소수주거더교 시험
*시험체 : 경간 20m 2거더교
*1000UTM 이용 휨파괴시험 수행
*가진시험 : 고유진동수, 감쇠비 추출
○지간별 동해석
*도로교 50m, 철도교 35m
*동특성평가항목 검토
3.일체긴장 PSC소수주거더교 표준화 : 20~50m 표준형고 및 공사비 산출
-지간별 표준단면 산정
-경제성 분석 및 일위대가 작성
4.자동화 설계프로그램 개발 : 제원입력시 구조계산서 출력 프로그램
5.일체긴장 PSC소수주거더교 설계지침 개발 : 전문가 자문 및 심의필
6.다단계 긴장 및 프리캐스트 바닥판 이음부 시공방안 도출
○2차긴장 장치 및 시공방안 도출
○이음부 시공 최적공정 산출
7.일체긴장 PSC거더교 현장시험시공 및 현장재하시험
○현장 제작성 평가
○실교량 내하력 평가
8.일체긴장 PSC소수주거더교 시공지침 개발 : 전문가 자문 및 심의필
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 일체긴장 PSC거더교 제품화 일체긴장 PSC거더교 구조성능평가 -시험체 상세해석(DIANA 이용)
-실교량 시험체 제작성 평가 -극한강도 및 동특성 평가(1000ton UTM) 일체긴장 PSC거더교 표준화
-20~50m 표준형고 및 공사비 산출 자동화 설계프로그램 개발 일체긴장 PSC거더교 설계 및 시공지침 개발 -전문가 자문 및 심의필
연구성과 기술적 기대성과 *PS강선 및 강봉 일체긴장시스템은 PS강선을 연결구에 의해 강봉과 연결시킨 후 긴장하여 압축력은 강봉이 부담하고 부재에는 순수 휨을 도입
: 정착보강이 필요없고 휨 저항 부재에 휨모멘트만을 도입하는 효율적인 프리스트레싱 으로 형고저감 구현
*독창적인 신기술 개발 및 실용화로 선진수준 이상의 국가기술력 확보
사회 경제적 파급효과 *일체긴장 PSC거더교는 형고를 월등히 감소시켜 사회적 요구가 주변환경과 관련 여유와 관심이 고조되어 가는 추세에 따라 가장 기본적인 공공시설물이라 할 수 있는 교량에 대한 경관기능을 향상시킬 뿐 아니라 형하공간 확보가 유리해 홍수 등의 자연재해에 의한 피해를 최소화할 수 있음
*일체긴장 PSC적용시장인 기존 PSC거더 시장은 연간 4,390억원 수준으로 일체긴장 PSC소수주거더교는 기존 PSC거더 개수를 30%이상 감소시켜 건설비 20% 절감이 가능하므로 기존 PSC거더 시장(약 4,000억원/년)의 50%를 대치할 경우 약 400억원/년의 건설비용 절감 가능
활용방안 *연구개발성과는 제작사/설계사/시공사로 구성된 참여기업의 적극적인 공사반영으로 연구기간 내에 자연스럽게 활용될 수 있을 것으로 예상하며 건설신기술 획득으로 보급을 확대할 예정임
*표준도와 자동화 구조계산 프로그램 등 표준설계 개념을 도입하여 연구결과를 일반기술자도 쉽게 활용할 수 있음
*정기적인 기술 세미나, Web Site를 이용한 연구결과 홍보, 연구 성과물 특히 각종 Guide류의 배포 등 각종 기술홍보 활동을 통해 연구 참여업체 이외의 관련업체와도 공유할 계획
*PS강선 및 강봉 일체긴장시스템은 당해 연구성과물인 PSC거더교량 이외에 RC라멘 및 슬라브교, PSC하로교, 장경간 가교 등 적용형식을 확대하는 실용화 연구를 수행할 예정임
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 교량 프리스트레스트 콘크리트 연결구 강봉/강선 일체긴장
영문 Bridge PSC Connector Tendon Prestressing
최종보고서
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