Narrow 박스거더교의 설계에 관한 기초적 연구

Abstract

요 약

현재 국내・외에서 사용되는 강교 가운데 박스거더교의 비중은 상당히 높고 일반적으로 박스거더교의 웨브와 플랜지에는 많은 보강재가 부착되어 여러 가지 형상의 부재들이 있다. 한편, 최근 강교량의 건설에서 건설비용의 절감이 중요한 과제로 대두되고 있어 강교량 건설비용의 절감에 대응하기 위해 박스거더교의 설계에 주목하여 강재중량을 경량화하고 가공수의 저감을 고려하기로 하였다. 따라서 박스거더교의 주형의 폭을 좁게, 높이를 높게 하고, 플랜지에 부착되는 리브 수를 감소시킨 Narrow 박스거더교의 효과를 알아보기로 하였다. Narrow 박스거더교는 종래의 박스거더교와 비교하여 웨브간격이 좁고 플랜지에 부착되는 보강재의 수가 감소하는 특징을 가지기 때문에 강교량의 건설비용 절감에 큰 효과가 있다고 생각되었다. 따라서, 본 연구에서는 종래의 사다리꼴 박스거더교와 직사각형 박스거더교를 비교대상으로 강재중량, 용접연장, 도장면적을 산출하여 수량산출 결과를 비교・검토하였다. 국내・외에서 설계된 박스거더교를 조사한 결과, 박스거더교의 웨브간격을 좁게 하면 플랜지에 부착되는 종리브의 수 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, 웨브높이를 높게 하여 강축에 대한 단면이차모멘트를 종래의 박스거더교의 값과 비슷하게 하여 설계한 후, Narrow 박스거더교와 종래의 박스거더교의 강재중량, 용접연장, 도장면적을 산출하였으며, 종래의 박스거더교를 기준으로 비교・검토한 결과, 총 강재중량은 약 7~9%정도, 총 용접연장은 약 14~15%정도, 총 도장면적은 5~8%정도 감소함을 알 수 있었다. 구체적인 건설비의 책정은 제시하지 않았지만 본 연구로부터 알 수 있는 사실은 웨브간격을 협소화 한 Narrow 박스거더교는 종래의 박스거더교보다 경제적으로 판단되며, 이는 강교분야의 건설비용 감축에 효과가 있음을 나타낸다.