| 2차년도 |
o개발된 전단연결재의 성능검증 o하부슬래브의 적정두께 및 타설범위에 대한 접근방향 제시 o축소시험체 구조실험을 통한 지점부 다이아프램 개념설계안 검증 o이중합성 강박스거더 교량에 적합한 가설공법 개발
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-개발된 전단연결재의 시작품을 제작하고, 소규모 국부실험을 수행하여 개발된 전단연결재의 부착성능을 검증한다. -이중합성 강박스거더 교량의 경간장 및 거더 높이에 대한 매개변수 연구를 통해 하부슬래브의 적정두께 및 타설범위 등에 대한 상관관계를 규명한 후 설계에 대한 가이드라인을 제시한다. -소규모 시험체를 제작하여 개발된 지점부 다이아프램 구조시스템의 타당성 및 우수성을 검증한다. -기존 가설공법의 비교검토 결과를 토대로 거더 높이가 일정한 이중합성 강박스거더 교량에 적합한 가설공법을 개발한다
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
연속교 내부 지점부 휨강성과 휨강도의 증가로 중앙지간장 100m 내외 교량의 강력한 대안이 될 전망이며, 경간장의 증대에 따라 하부 교각수를 대폭 감소시킬 수 있을 것이고 다음과 같은 요소기술 개발에 따른 성과가 기대된다.o신개념 전단연결재 개발 : 전단연결재와 콘크리트와의 부착력을 극대화시켜 압축플랜지의 국부좌굴 시 단순지지조건을 충족시킬 수 있는 신개념 전단연결재를 개발함으로써, 강박스거더 제작비에서 큰 비중을 차지하는 종방향 및 횡방향보강재를 생략할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서 개발한 전단연결재와 관련하여 국제저명 학술지(SCI급)에 2~3편의 논문을 게재할 수 있을 것으로 예상된다, 그리고 전단연결재 형상과 관련하여 국내 및 국외 기술특허 획득이 가능하며, 본 전단연결재를 사용한 설계법과 관련된 신기술 획득이 기대되기 때문에 강교량 설계기술 선진화에 크게 기여할 것이다. o지점부 다이아프램 및 하부슬래브 최적설계 : 전통적으로 설계되는 복잡한 지점부 다이아프램 구조의 획기적인 개선과 고성능 콘크리트 사용 및 설계합리화를 통한 하부슬래브의 최적설계는 이중합성 강박스거더 교량 구조시스템이 보다 큰 경쟁력을 갖추는 데 크게 기여할 것이다. 본 연구결과를 2편 이상의 국제저명 학술지논문에 발표할 수 있을 것으로 예상되며, 2가지 이상의 신기술 획득이 기대된다.o경제적 가설공법 개발 : 본 연구에서 개발된 가설공법을 적용한다면, 지간장이 길고 여건상 강거더 가설용 벤트의 설치가 불가능한 지형에서도 거더 높이가 일정한 이중합성 강박스거더 교량을 보다 적은 비용으로 안전하고 신속하게 가설할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서 개발된 가설공법과 관련된 2가지 이상의 신기술 획득이 가능할 것으로 예상된다.
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| 사회 경제적 파급효과 |
본 연구에서 개발하고자 하는 차세대 이중합성 강박스거더 교량의 구조시스템은 여러 가지 사회적 경제적 파급효과를 가져올 것으로 기대된다.o친환경적이며 미관이 수려한 교량의 건설 : 원자재 공급 과정에서 환경적 피해가 거의 없고 재활용이 용이하다는 측면에서 볼 때 강재는 매우 친환경적인 구조재료이다. 또한 강재는 강도가 크기 때문에 날씬하고 수려한 미관을 지닌 교량의 건설에 매우 적합하다. 그럼에도 불구하고 강교량의 제작비용 절감이나 내구성 및 시공성의 향상을 위한 국내외 연구가 콘크리트 교량에 비하여 상대적으로 미흡하여, 강교량의 선호도가 점점 낮아지고 있다. 본 연구가 성공적으로 수행된다면, 보다 친환경적이며 미관이 수려한 교량의 건설에 크게 기여할 것이다. o교량 건설기간의 단축 : 이중합성 강박스거더 교량을 위한 가설공법이 개발된다면 교량의 가설기간을 대폭 단축할 수 있어 교통난의 신속한 해소라는 측면에서 사회적 파급효과가 클 것으로 기대된다. o경제적인 교량의 건설 : 본 연구가 성공적으로 수행된다면 제작비용의 획기적인 절감이 가능하며, 강박스거더 교량의 지간장을 대폭 늘릴 수 있어 하부구조의 건설에 드는 비용을 크게 절감할 수 있을 뿐 아니라, 가설비용을 크게 낮출 수 있기 때문에 경제성 측면에 그 파급효과가 매우 클 것으로 예상된다.
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| 활용방안 |
o시험 적용 : 본 과제의 참여기업인 서영엔지니어링과 효명이씨에스는 그동안 다양한 교량설계를 통해서 풍부한 경험을 축적해왔다. 본 과제의 종료 후 참여기업의 교량 설계프로젝트에 반영하고 시험시공하여 본 연구에서 개발된 기술의 우수성을 확인할 예정이다. 현재 계획된 내용으로는 본 연구에서 제시한 기술을 향후 설계 프로젝트에 반영하여 기존 강박스거더 교량과의 차별점을 가시화시키기 위해 다음과 같은 근간 설계 예정인 프로젝트에 적용할 예정이다. - 동탄-병점간 도로건설사업 확장공사 (2차년도 예정) - 별내지구내 특수구조물 교량 설계 (3차년도 예정)o기술보급 및 국내 교량건설에 반영 : 연구논문 발표 및 기술강습회를 통해서 국내 교량설계 기술자들에게 기술을 보급하고 발주처에 본 연구결과의 우수성을 널리 알린다면, 앞으로 건설될 교량에 적극 반영될 수 있을 것으로 예측된다. o국제특허 획득 및 기술수출 : 본 과제에서 개발한 신개념 전단연결재 관련 국제특허를 획득 및 이를 통한 기술수출이 충분히 가능할 것으로 판단된다. o타 부재에 적용 : 최근 들어 강재 및 콘크리트의 구조적 장점을 살리면서 단점을 서로 보완하기 위한 목적으로 기둥과 같은 부재에도 합성구조가 적용되고 있다. 콘크리트충진 강관기둥 (Concrete-filled tube column)에서도 본 과제에서 개발한 신개념 전단연결재를 사용한다면 강관내부에 복잡하게 설치하는 각종 보강재를 생략할 수 있다. 이처럼 신개념 전단연결재가 다른 합성부재의 제작에도 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 예상된다.
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