3경간 스틸 플래이트 연속 거더교 설계(학부수준 졸업 논문)

소개글

대학 4학년 학부수준의 논문으로 실재 교수님께 매주 자문을 구하여 팀원단위로 만든 논문입니다.
(16장이지만 다단으로 만들었기 때문에 30장에 해당되는 분량이며 각종 설계자료를 ex) 스케치업, 캐드, SAP2000
프로그램 사진자료로 첨부하였습니다.
실제로 경상북도 영주시 평은면 금광리와 용혈리 일원, 현재 영주댐이 공사중에 있습니다. 수몰지역발생으로 댐 지역 대체연결로 공급이 시급하며 집중호우로 인한 댐전방 가교의 안전상 문제발생으로 이를 대체할 교량의 재설계 또한 시급하다는 배경으로(논문상의 배경) 이상의 조건을 연구의 화두에 두고 최단공기와 최소부지를 고려하여 비교안을 분석하여 최적안을 선정해 교량설계를 계획하고자 하여 Steel Plate Girder교 설계를 하였습니다.

서론 중 ....
연구배경과 목적에 적합한 대안을 만들고 최적안을 선정하기 위하여 과업구간을 분석하였다. 내성천구역으로 교량이 놓이게 될 위치의 하폭은 약 100m 이다. 구간과 총 지간에 설계가 가능할 것으로 사료되는 3개의 비교안을 만들고 다음과 같이 표로 정리하여 장,단점을 중심으로 비교, 분석 하였다. 교량자재외의 동바리, 거푸집을 위한 추가부지가 소요되고 해체 및 조립시간이 추가적으로 발생하기 때문에 비교1안의 RC Slab교는 선정대상에서 제외되었다. 비교3안의 PSC Beam교 또한 교대 후방의 제작장에서 1 Segment 선 양생후 전방에 미리 가설된 PSC빔에 연결하는 방식의 가설공법을 가지기 때문에 상당면적의 제작장을 줄 수 없는 요건 상 제외 대상이다. 반면 비교2안의 Steel Plate Girder교는 Plate Girder를 공장에서 제작하여 가설지점으로 운반 후 현장에서 조립하기 때문에 시공속도가 빠르고 부지발생을 줄일 수 있다. 이는 초기에 설정했던 목표에 부합하는 조건으로 최적 대안이 될 수 있다고 사료된다.

목차

제 1장 서론

1.1 연구배경 및 목적
1.2 최적대안 도출

제 2장 본론

2.1 설계조건 및 단면가정 결정

(1)형식
(2)교량등급
(3)바닥판
(4)교장
(5)교폭
(6)주거더수
(7)주거더 간격
(8)포장
(9)사용재료
(10)설계하중
(11)여유고산정
(12)단면 가정

2.2 바닥판 설계

(1)중앙부
(2)캔틸레버부
(3)거더 단부 바닥판의 보강



3.주거더 설계

(1)하중산정
(2)플랜지 유효폭 계산
(3)바닥판 유효폭
(4)단면력도
(5)단면계수 산정 및 응력 검토

4.가로보설계
(1)단면가정
(2)단면력 산정
(3)상부플랜지 이음 검토
(4)하부플랜지 이음 검토
(5)복부판 이음

5.이음부 설계
(1)현장이음의 설계
(2)용접부 검토

6.보강재 설계
(1)수직 보강재
(2)수평 보강재
(3)지점 보강재

7.브레이싱 설계
(1)수직브레이싱
(2)수평브레이싱

8.설계 도면(Skech Up)

제 3장 결론

* 참고문헌

본문내용

제 2장 본론

2.1 설계조건 및 단면가정 결정

(1) 형식 : 플레이트 거더교
(2) 교량등급 : 도로교 1등교 ( DB24 tonf )
(3) 바닥판 : 철근 콘크리트 바닥판 ( 두께 24cm )
(4) 교장 : 36.00 + 40.00 + 36.00 = 112.00 m
(5) 교폭 : 11.40 m
(6) 주거더수 : 5 EA
(7) 주거더 간격 : 2.525 m
(8) 포장 : 아스팔트 포장 ( 두께 80mm )
(9) 사용재료
① 강재 - 주부재 : SM490 부부재 : SM400
② 콘크리트 : fck = 27 MPa, Ec = 27,804 MPa
③ 철근 (SD 400)
④ 볼트 : M22 F10T 고장력볼트
(10) 설계하중
① 고정하중(단위질량)
- 철근 콘크리트 = 2,500 kg/m3
- 아스팔트콘크리트 = 2,300 kg/m3
② 활하중
- 설계차로수(N) : 2차로 (연석간 교폭 Wc = 11.70 m)
- 교량의 등급은 중차량의 통과가 불가피한 도로이기 때문에 1등교로 선정하였다. 1등급 교량으로서 DB-24 및 DL-24 하중을 적용한다.
- DL-24하중 : - 차로당 하중의 점유폭(W)= = 11.70/2 = 5.85 m(＞3.6m)
∙차로당 등분포하중 Wℓ = 12.7 kN/m
∙모멘트 계산시 집중하중 Pm = 108 kN
∙전단력 계산시 집중하중 Ps = 156 kN
- DB-24 하중
∙전륜 하중 = 24 kN
∙후륜 하중 = 96 kN
- 설계속도 : V = 80 km/hr

참고 자료

국토해양부, 도로교설계기준
<2005년>
변동규, 신현묵, 문제길, 철근콘크리트, 동명사
<2008년>이윤경, 최신 플레이트거더교 설계, 도서출판 과학기술
<2002년>
Demetrios E. Tonias, P.E, BRIDGE ENGINEERING, Mc Graw Hill
<1995년>
한국수자원공사, 삼성물산, 영주다목적댐 건설공사 실시설계도면(토목-1, 2)
<2010년>
삼성물산, (주)삼안, 영주다목적댐 건설공사 실시설계(잔여분) 적격심의
<2010년>