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이동하중을 고려한 활하중 설계기준 연구 (60m 이하 교량)
진경석,한만엽,Jin, Kyung Seok,Han, Man Yop 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.4
현행 국내 1등교 활하중 설계기준은 DB-24하중과 DL-24하중을 적용하고 있다. 특히 45m 이상의 장경간 교량에서는 DB-24하중보다 DL-24 하중에 의한 전단력, 모멘트가 지배적인 것으로 나타나 대부분 DL-24하중을 적용하여 설계하고 있다. 그러나 실제 교량에서트럭하중은 한 점에 머무르며 작용하지 않고 교량 위를 종방향으로 이동하며 작용하므로, 이러한 이동 효과를 고려하여 이동트럭하중(ML-24)을 정의하여 DL-24하중과 비교한 결과, DL-24하중은 50m 경간을 기준으로 이동트럭 하중(ML-24)에 의한 전단력을 전 구간에서 만족시키지 못하였고, 모멘트의 경우도 일부구간에서 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 이에 본 논문에서는 경간 50m를 기준으로 현재 DL-24하중을 구성하는 하중 인자를 조정하여 새로운 활하중 모델인 RL-24하중을 제시하였으며, 이를 경간 45~60m 단순교에 적용시켜 검토한 결과, 실제 작용 하중과 유사한 ML-24하중에 의해 교량에 작용하는 모멘트와 전단력을 모두 만족하였으며, 특히 문제점으로 발견되었던 부재 중앙과 부재 단부에서의 전단력 비율이 일정하게 유지되는 결과를 얻었다. 또한 국내의 활하중 모델들과의 비교를 통하여 RL-24하중 조정안의 적절성과 그 적용성을 검토하였다. 본 연구에서는 최근 연구개발과 실용화가 활발한 60m 경간급의 1등급 교량에 대하여 실제 트럭의 이동 효과를 고려하여 모멘트와 전단력에 대하여 합리적인 설계가 이루어질 수 있도록 새로운 설계기준을 제시하였다. The current domestic design criteria of live load employs DL-24 load and DB-24 load. Particularly for long span bridges above 45meters, DL-24 load is forced to apply and design them, since the shearing force and the moment of DL-24 load appears more dominate than those of DB-24. But it appeared that this DL-24 load didn't meet the vehicles traveling load, which affected bridges in real use. Hence this paper defined ML-24 load similar to the load applied to real bridges and also defined a new live load model, RL-24 load, after adjusting the existing DL-24 load, which doesn't meet the moment and the shearing force of ML-24. As the result of applying and reviewing RL-24 load to simple bridges of span of 45~60m, the results satisfying both the moment and the shearing force applied to bridges in real use by traveling load were attained. Besides, the applicability of it was examined in comparison with live load models of home and abroad.
혁신적 프리스트레스트 가시설 구조시스템(IPS)을 적용한 현장의 계측값과 구조해석값의 비교분석에 관한 연구
한만엽(Han Man-Yop),진경석(Jin Kyung-Seok),강상훈(Kang Sang-Hoon),김성보(Kim Sung-Bo) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 C Vol.27 No.1
본 논문은 혁신적 IPS(Innovative Prestressed Support) 흙막이 공법의 설치와 굴착에 따른 지반과 가시설의 거동 및 안전성을 분석하기 위하여, 북부산에 위치한 52m×34m×20m 규모의 건축현장에 시공된 IPS 단일띠장(11m~18m)과 중앙 버팀보(26.9m, 19.85m), 코너 버팀보로 구성된 총 6단의 IPS 가시설 시스템의 긴장과 굴착에 따른 지반거동 및 IPS 가시설 시스템의 구조적 거동을 계측, 분석하였다. 본 현장은 낙동강변에 위치하여 지질조건은 클레이가 주성분이며, 지하수위도 지하 4.6m로 높은 편이므로, 최대토압이 39.6t/m에 달하는 연약지반인 동시에, 지하1층 지상8층의 빌딩이 굴착면에서 3m 떨어진 곳에 인접되어 있는 등, 여러 가지 시공 조건이 매우 불리한 굴착 현장이다. 현장계측은 통상적인 경사계 계측 및 스트레인 게이지를 이용한 계측외에도 광역변위 계측기를 이용한 띠장의 거동이 실시간으로 측정되었다. 굴착에 따른 토압은 SUNEX를 이용하여 수행되었으며, 구조해석은 MIDAS를 이용하여 시행되었다. 본 논문에서는 IPS 시스템의 구조해석 결과를 지반변위와 가시설의 구조적 거동 등의 현장계측 결과와 비교 분석하여, 토압의 설계값과 가시설의 설계값 및 계측된 토압과 응력 등을 비교, 분석하였다. 분석 결과 대체적으로 계측된 토압과 응력의 크기가 설계값의 1/4 이하에 불과하여 현행 설계방법에 의한 토압의 크기가 너무 과다하게 산정되는 것으로 나타났다. 그러나 향후 해석 및 설계에서 토압이나 응력값을 축소 적용하려면 추후 더 많은 현장계측결과가 축적되어야 할 것으로 보인다. A full scale test at the excavation site of weak soil has been performed and the results are compared with the structural analysis of the IPS system. The field test site is located in north-Busan and the size of excavation plane is 52m×34m×20m. The 6 layers of IPS system are consisted with single IPS wale (11m~18m), middle-strut (26.9m, 19.85m) and comer-strut. The conventional strut method is hard to apply to this site because the soil condition is mostly weak clay layers and the maximum earth pressure reaches 39.6t/m. In this study, lots of measurements sencors are placed the comparison and investigation of field test for soil condition, structural analysis and structural behavior of IPS system are performed and it is suggest how to reduce deviation between field test and structural analysis.