표제지
발간사 / 구길본
목차
제1장 머리말 11
제2장 목조교량 설계 17
2.1. 설계 개요 19
2.1.1. 교량 가설 대상지 선정 19
2.1.2. 횡단 계획 19
2.2. 교량 설계기준 20
2.2.1. 설계기준 및 시방 20
2.2.2. 교량등급 20
2.2.3. 다리밑 공간확보 기준 20
2.2.4. 하중 21
2.2.5. 설계방법 22
2.2.6. 재료 물성값 22
2.2.7. 연결부 설계 25
2.2.8. 바닥판 설계 27
2.2.9. 사용성 설계 28
2.3. 교량 형식선정 29
2.3.1. 1단계(트러스 배치형식) 29
2.3.2. 2단계(트러스 형상) 30
2.4. 교량 설계 요약 31
2.4.1. 상부공 개요도 31
2.4.2. 바닥판 설계 32
2.4.3. 트러스 설계 33
2.4.4. 연결부 설계 34
2.5. 부대공 계획 35
2.5.1. 교량받침 35
2.5.2. 신죽이음 36
2.5.3. 교면방수 37
2.5.4. 교면포장 38
2.5.5. 강교도장 39
제3장 구조계산서 41
3.1. 설계기준 43
3.1.1. 교량제원 43
3.1.2. 하중 43
3.1.3. 사용재료 43
3.1.4. 설계방법 44
3.1.5. 참고문헌 44
3.2. 단면가정 45
3.3. 바닥판 설계 46
3.3.1. 설계제원 46
3.3.2. 하중계산 46
3.3.3. 허용응력 및 하중분포폭 46
3.3.4. 단면검토 47
3.3.5. 프리스트레스 47
3.3.6. 지압판 설계 48
3.4. 주부재 설계 49
3.4.1. 단면가정 49
3.4.2. 적용하중 산정 53
3.4.3. 하중 재하 55
3.4.4. 모델링 56
3.4.5. 부재력 집계 57
3.4.6. 반력 집계 59
3.4.7. 단면검토 60
3.5. 가로보 설계 64
3.5.1. 중간가로보 64
3.5.2. 단부가로보 67
3.6. 이음부 설계 69
3.6.1. 단면력 70
3.6.2. 볼트 전단내력 70
3.6.3. 위치별 이음설계 76
3.6.4. 판연결부 검토 82
3.6.5. 용접이음 및 볼트이음 검토 84
3.7. 처짐검토 87
3.8. 신축이음의 설계 88
3.9. 수직재 연결부 상세해석 89
3.9.1. 외측 수직재와 가로보 연결부 검토 89
3.9.2. 내측 수직재와 가로보 연결부 검토 91
제4장 접합부 성능 평가 93
4.1. 시험체 설계 및 제원 95
4.1.1. 시험체 설계 개요 95
4.1.2. 연결부 시험체 상세 95
4.2. 유한요소해석 105
4.2.1. 해석 개요 105
4.2.2. 사재 연결부 인장 해석 105
4.2.3. 하현재 연결부 인장 해석 109
4.2.4. 하현재 연결부 휨 해석 112
4.3. 목조교량 연결부 강도평가 실험 117
4.3.1. 실험 개요 117
4.3.2. 사재 연결부 인장 실험 118
4.3.3. 하현재 연결부 인장 실험 132
4.3.4. 하현재 연결부 휨 실험 143
4.4. 결론 155
4.4.1. 유한요소해석 155
4.4.2. 사재 연결부 인장 실험 155
4.4.3. 하현재 연결부 인장 실험 156
4.4.4. 하현재 연결부 휨 실험 157
제5장 실대시험체 제작 및 성능평가 159
5.1. 실대시험체 설계 도면 161
5.2. 제작과정 205
5.2.1. 리기다소나무 선별 및 제재 205
5.2.1. 자재 입고 및 검사 206
5.2.3. 건조 및 함수율 검사 206
5.2.4. 1차 사면 대패 207
5.2.5. 강도 측정 준비 208
5.2.6. 소재 강도 측정 208
5.2.7. 휭거조인트(종접합) 210
5.2.8. 2차 사면 대패 211
5.2.9. 접착 211
5.2.10. 가공 212
5.2.11. 포장/출고/납품 213
5.2.12. 다우월, 연결판 및 강재가로보 214
5.2.13. 트러스 조립 215
5.2.14. 상판설치 216
5.2.15. 실험동 반입 217
5.3. 성능 평가 실험 218
5.3.1. 정적재하실험 218
5.3.2. 피로실험 223
5.3.3. 결론 224
5.3.4. 실험데이터 225
제6장 맺음말 239
참고문헌 243
판권기 258
〈표 4-1〉 리기다소나무 집성재 물성 95
〈표 4-2〉 SS400 강재 물성 95
〈표 4-3〉 SUS304N 다웰바 물성 96
〈표 4-4〉 F12.9T-M24 고장력볼트 물성 96
〈표 4-5〉 사용재료 수량 및 규격 96
〈표 4-6〉 해석모델에 적용한 집성재의 물성 105
〈표 4-7〉 해석모델에 적용한 강재의 물성 105
〈표 4-8〉 사재 연결부 인장 시험체 강도 비교(GTO : Group tear-out, SPL : splitting) 125
〈표 4-9〉 하현재 연결부 인장 시험체 강도 비교 139
〈표 4-10〉 하현재 연결부 휨강도 실험 결과 요약 147
〈표 4-11〉 KS F 3021 구조용 집성재의 허용응력(B수종군 적용) 148
〈표 4-12〉 휨 공식 기호 정의 및 실험값 149
〈표 4-13〉 하현재 연결부 휨 시험체의 휨강도 평가 결과 150
[그림 2-1] 연결부 항복 모드(NDS 부록) 26
[그림 2-2] 프리스트레싱 작용 27
[그림 2-3] 차량하중에 대한 직교이방성판 거동 27
[그림 3-1] 3차원 해석 모델링 89
[그림 3-2] 하중재하도 89
[그림 4-1] 사재 연결부 인장실험 개요도 97
[그림 4-2] 사재 연결부 인장 시험체 상세도 98
[그림 4-3] 사재 인장 시험체 상·하면 정착부 평면도 99
[그림 4-4] 하현재 연결부 인장 시험체 상세도 101
[그림 4-5] 하현재 인장 시험체 상·하면 정착부 평면도 102
[그림 4-6] 하현재 연결부 휨 실험 개요도 103
[그림 4-7] 하현재 연결부 휨 시험체 상세도 104
[그림 4-8] 사재 인장해석 모델 106
[그림 4-9] 사재 인장해석 모델의 작용하중 106
[그림 4-10] 사재 연결부 집성재의 응력분포 107
[그림 4-11] 사재 연결부 집성재의 변위 108
[그림 4-12] 사재 연결판의 응력분포 108
[그림 4-13] 사재 연결판의 축방향 변위 109
[그림 4-14] 하현재 인장해석 모델 109
[그림 4-15] 하현재 인장해석 모델의 작용하중 110
[그림 4-16] 하현재 연결부 집성재의 응력분포 111
[그림 4-17] 하현재 연결부 집성재의 변위 111
[그림 4-18] 하현재 연결부 연결판의 응력분포 112
[그림 4-19] 하현재 연결부 연결판의 변위 112
[그림 4-20] 하현재 연결부 휨 해석 모델 113
[그림 4-21] 하현재 연결부 휨 해석 모델의 작용하중 114
[그림 4-22] 하현재 집성재의 응력분포 115
[그림 4-23] 하현재 집성재의 연직변위 115
[그림 4-24] 하현재 연결부 연결판의 응력분포 116
[그림 4-25] 하현재 연결부 연결판의 연직변위 116
[그림 4-26] 하이브리드구조실험센터 외부 전경 117
[그림 4-27] 하이브리드구조실험센터 내부 반력구조물 제원 117
[그림 4-28] 사용 실험장비(5,000kN Dynamic UTM) 118
[그림 4-29] 사재 연결부 시험체 119
[그림 4-30] 사재 인장실험 시험체 설치 119
[그림 4-31] 사재 연결부의 파괴경로 및 순단면 120
[그림 4-32] 목재의 파괴특성 121
[그림 4-33] 변위계 및 스트레인게이지 설치 위치 122
[그림 4-34] 사재 연결부 인장 시험체 #1의 하중-변위 그래프 123
[그림 4-35] 사재 연결부 인장 시험체 #2의 하중-변위 그래프 124
[그림 4-36] 사재 연결부 인장 시험체 #3의 하중-변위 그래프 124
[그림 4-37] 사재 연결부 인장 시험체별 하중-변위 그래프 125
[그림 4-38] 사재 연결부 인장 시험체 #1의 외측 splitting 파괴 126
[그림 4-39] 사재 연결부 인장 시험체 #1의 중앙부 Group tear-out 파괴 126
[그림 4-40] 사재 연결부 인장 시험체 #2의 외곽부 splitting 파괴 127
[그림 4-41] 사재 연결부 인장 시험체 #2의 중앙부 Group tear-out 파괴 127
[그림 4-42] 사재 연결부 인장 시험체 #3의 파괴형상 128
[그림 4-43] 사재 연결부 인장 시험체 #1의 응력-하중 그래프(B면) 129
[그림 4-44] 사재 연결부 인장 시험체 #1의 응력-하중 그래프(D면) 129
[그림 4-45] 사재 연결부 인장 시험체 #2의 응력-하중 그래프(B면) 130
[그림 4-46] 사재 연결부 인장 시험체 #2의 응력-하중 그래프(D면) 130
[그림 4-47] 사재 연결부 인장 시험체 #3의 응력-하중 그래프(B면) 131
[그림 4-48] 사재 연결부 인장 시험체 #3의 응력-하중 그래프(D면) 131
[그림 4-49] 인장실험용 하현재 연결부 시험체 132
[그림 4-50] 하현재 연결부 인장 시험체 설치 133
[그림 4-51] 하현재 연결부의 파괴경로 및 순단면 134
[그림 4-52] 하현재 연결부 인장 시험체의 센서 위치 135
[그림 4-53] 하현재 연결부 인장 시험체 #1의 하중-변위 그래프 137
[그림 4-54] 하현재 연결부 인장 시험체 #2의 하중-변위 그래프 137
[그림 4-55] 하현재 연결부 인장 시험체 #3의 하중-변위 그래프 138
[그림 4-56] 하현재 연결부 인장 시험체별 하중-변위 그래프 138
[그림 4-57] 하현재 연결부 인장 시험체 #1의 지그연결부 변형 139
[그림 4-58] 하현재 연결부 인장 시험체 #2의 중앙부 인장 파괴 140
[그림 4-59] 하현재 연결부 인장 시험체 #3의 중앙부 인장 파괴 140
[그림 4-60] 하현재 연결부 인장 시험체 #1의 응력-하중 그래프(B면) 141
[그림 4-61] 하현재 인장 시험체 #1 응력-하중 그래프(D면) 142
[그림 4-62] 하현재 인장 시험체 #3 응력-하중 그래프(B면) 142
[그림 4-63] 하현재 인장 시험체 #3 응력-하중 그래프(D면) 143
[그림 4-64] 휨실험용 하현재 연결부 시험체 144
[그림 4-65] 하현재 연결부 휨 실험 전경 145
[그림 4-66] 하현재 연결부 휨 실험의 변위계 설치 위치 145
[그림 4-67] 하현재 연결부 휨 시험체 #1의 하중-변위 그래프 146
[그림 4-68] 하현재 연결부 휨 시험체 #2의 하중-변위 그래프 147
[그림 4-69] 단순보와 양단 고정보의 허용 휨 하중 148
[그림 4-70] 하현재 연결부 휨 시험체 #1의 파괴 형상(전면) 151
[그림 4-71] 하현재 연결부 휨 시험체 #1의 파괴 형상(후면) 151
[그림 4-72] 하현재 연결부 휨 시험체 #1의 파괴 형상(하단) 152
[그림 4-73] 하현재 연결부 휨 시험체 #1의 연결판 좌굴 형상 152
[그림 4-74] 하현재 연결부 휨 시험체 #2의 파괴 형상(전면) 153
[그림 4-75] 하현재 연결부 휨 시험체 #2의 파괴 형상(후면) 153
[그림 4-76] 하현재 연결부 휨 시험체 #2의 연결판 좌굴 형상 154
[그림 5-1] 정적재하실험 전경 218
[그림 5-2] 작용 하중의 크기 및 위치 218
[그림 5-3] 측면 트러스의 변형률게이지 부착 및 변위계 설치 위치(동쪽) 219
[그림 5-4] 측면 트러스의 변형률게이지 부착위치(서쪽) 219
[그림 5-5] 상부트러스의 변형률게이지 부착 위치 220
[그림 5-6] 가로보의 변형률게이지 부착 위치(하면) 220
[그림 5-7] 바닥판의 변형률게이지 부착 위치(하면) 220
[그림 5-8] 바닥판의 변형률게이지 부착 위치(상면) 220
[그림 5-9] 트러스 부재력 비교(동쪽) 221
[그림 5-10]트러스 부재력 비교(서쪽) 221
[그림 5-11] 바닥판 처짐 측정결과 222
[그림 5-12] 가로보의 처짐 측정결과(변위계) 222
[그림 5-13] 일정진폭 피로실험 223
[그림 5-14] 피로실험 전후의 정적재하실험 결과 224
[그림 5-15] 가로보의 하중-응력 곡선 225
[그림 5-16] 수직행어(강봉)의 하중-응력 곡선(A단면) 226
[그림 5-17] 수직행어(강봉)의 하중-응력 곡선(B단면) 226
[그림 5-18] 바닥판의 하중-응력 곡선 1 227
[그림 5-19] 바닥판의 하중-응력 곡선 2 227
[그림 5-20] 바닥판의 하중-응력 곡선 3 228
[그림 5-21] 바닥판의 하중-응력 곡선(횡방향) 228
[그림 5-22] 브레이싱 하중-응력 곡선(상면) 229
[그림 5-23] 브레이싱 하중-응력 곡선(하면) 229
[그림 5-24] 사재 하중-응력 곡선(동쪽, 상면) 230
[그림 5-25] 사재 하중-응력 곡선(동쪽, 하면) 230
[그림 5-26] 사재 하중-응력 곡선(서쪽, 상면) 231
[그림 5-27] 사재 하중-응력 곡선(서쪽, 하면) 231
[그림 5-28] 트러스 상현재 하중-응력 곡선(동쪽, 상면) 232
[그림 5-29] 트러스 상현재 하중-응력 곡선(동쪽, 하면) 232
[그림 5-30] 트러스 상현재 하중-응력 곡선(서쪽, 상면) 233
[그림 5-31] 트러스 상현재 하중-응력 곡선(서쪽, 하면) 233
[그림 5-32] 트러스 하현재 하중-응력 곡선(동쪽, 상면) 234
[그림 5-33] 트러스 하현재 하중-응력 곡선(동쪽, 하면) 234
[그림 5-34] 트러스 하현재 하중-응력 곡선(서쪽, 상면) 235
[그림 5-35] 트러스 하현재 하중-응력 곡선(서쪽, 하면) 235
[그림 5-36] H형강 수직 트러스 하중-응력 곡선(내측) 236
[그림 5-37] H형강 수직 트러스 하중-응력 곡선(외측) 236
[그림 5-38] 강재 가로보 하중-변위 곡선 237
[그림 5-39] 바닥판 하중-변위 곡선(변위계) 237
[그림 5-40] 하중-변위 곡선(유압가력기) 238
[그림 6-1] 최대지간별 교량 개수(2011 도로교량 현황조서, 국토해양부) 241
[그림 6-2] 최대지간 30m 이하 교량의 상부구조 형식(2011 도로교량 현황조서, 국토해양부) 242