2. 현황 및 문제점

2.1 설계기준 및 문제점

(1) 설계기준

(1.1) 국내

(1.2) 국외

(2) 문제점

(2.1) 원자재값(원유, 강재, 고철) 상승으로 인한 건설환경 악화.

(2.2) 중간 다이아프램은 대부분 가로보 설치간격과 동일한 5m로 하고 있음.

(2.3) 다이아프램 형식은 대부분 충복식만을 적용하고 개구부 규격이 작아(ρ=0.28정도) 다른 형식에 비하여 경제성, 시공성, 유지관리 측면에서 불리함.

3. 개선내용

3.1 검토(안)

3.1.1 검토조건

(1) Steel Box Girder교

(1.1) 단순교 : L=50m, 2차로(폭원12.6m), 직선교, 사각 0°

(1.2) 연속교 : L=130m(40m+50m+40m), 2차로(폭원12.6m), 직선교, 사각0°

(1.3) 연속교 : L=130m(40m+50m+40m), 2차로(폭원12.6m), 곡선교(R=900m), 사각15°

(2) Steel Box Girder교는 거더 배치간격 및 거더수 등 다양한 변수가 있으므로 행선분리를 기준으로 검토.

(3) 강합성교 다이아프램 설계최적화 방안의 설계자문(2008. 9) 의견을 반영하여 직선교는 강성, 세장비, 축응력 3가지, 곡선교는 강성, 세장비, 축응력, 뒤틀림응력비(뒤틀림응력/최대휨응력) 4가지 항목의 구조적 안정성 검토.

3.1.2 다이아프램 지점별 적용방향

3.1.3 검토내용

(1) 교량 다이아프램 설계최적화 방안 설계자문(2008. 9) 의견(5.1절 참조)

(1.1) 자문위원 : 고려대학교 강영종 교수외 6인

(1.2) 자문내용 : 중간 다이아프램 형식변경(충복식→K형식)등 6개사항

(2) 구조적 안정성 (5.2절 참조)

(2.1) 직선교(연속교 포함)의 경우

(2.1.1) 지점부(중간지점부 포함)의 다이아프램은 개구율을 확대하고 중간부는 충복식 → K형식으로 변경하여도 안정성 확보

(2.2) 곡선교(연속교 포함) 경우

(2.2.1) 지점부(중간지점부 포함) 다이아프램은 개구율을 확대해도 안정성 확보

(2.2.2) 중간 다이아프램은 각종 변수 【곡선반경, 강성, 세장비, 축응력, 뒤틀림응력비(뒤틀림응력/최대휨응력)】 를 감안한 구조적 안정성 검토를 통하여 충복식 → K형식으로 변경이 필요

(3) 경제성 (다이아프램 설치간격 5m 적용)

(3.1) 단순교 【지점부(충복식 개구율 확대) + 중간부(K형식 적용)】

(3.2) 연속교 【지점부(충복식 개구율 확대)+ 중간부(K형식 적용)】

3.2 검토결과

(1) 지점부(중간지점부 포함) 다이아프램은 시공성, 유지관리측면을 감안하여 개구율(ρ) 0.4이내에서 충복식 개구율을 확대.

(2) 평면곡선반경 2,000m이상의 곡선교 중간 다이아프램은 직선교로 간주하여 충복식→K형식으로 변경 적용.

(3) 평면곡선반경 2,000m미만의 곡선교 중간 다이아프램은 강성, 세장비, 축응력, 뒤틀림응력비(뒤틀림 응력/최대휨응력)의 구조적 안정성 검토후 충복식 또는 K형식 결정.

단, 뒤틀림응력비(뒤틀림 응력/최대휨응력)는 10% 이내로 함.

4. 결론
 

4.1 기대효과

(1) 시공성 및 유지관리 편의성 도모

(2) 다이아프램 형식변경에 따른 예산절감

(2.1) 국가간선망계획(7×9) 확대 적용시 760억원 절감

(3) 적용방안

(3.1) 설계중 또는 VE시행 노선 : 본 방침 적용

(3.2) 공사중인 노선 : 공사주관부서 판단 하에 적용