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ISSN : 2234-6937(Print)
ISSN : 2287-6979(Online)
Journal of Korea institue for Structural Maintenance Inspection Vol.22 No.3 pp.75-83
DOI : https://doi.org/10.11112/jksmi.2018.22.3.075

A Study on the Structural Stability of Prefabricated Strut for Ground Excavation Construction

Ki-Sun Lee1, Doo-Hwan Kim2*, Kwan-Kwon Song3, Seong-Pil Kim4, Jeong-Hoon Kim5

본 논문에 대한 토의를 2018년 6월 1일까지 학회로 보내주시면 2018년 7월 호에 토론결과를 게재하겠습니다.


Corresponding author:kdh6504@seoultech.ac.kr Department of Civil Engineering, Seoul National University of Science and Technology, 232, Gongneung-ro, Nowon-gu, Seoul, Korea
05/03/2018 27/04/2018 30/04/2018

Abstract


In study, Structural stability was considered when applying the high strength strut method with improved general strut method. considered whether there is sufficient stiffness to so as not buckling to the maximum hypothetical earth pressure. also structure stability of the strut component was reviewed. The high strength strut method is a technique used in place of the general strut method. high strength prefabricated Strut method is a technique that has bolt holes drilled in the upper flange at regular intervals. As a result of the buckling analysis, it was considered that the safety factor increased by about 5 %. also Since the stress generated is below the allowable stress, it is judged that structural stability of the strut is ensured. In particular, the safety factor of axial compressive stress increases about 16 % with use of high strength steel when applying the high strength prefabricated strut method. the high strength strut method is construction method may shorten the construction period and there is no expense to purchase additional materials.



지반굴착용 조립식 버팀보의 구조 안정성에 관한 연구

이 기선1, 김 두환2*, 송 관권3, 김 성필4, 김 정훈5
1정회원, ㈜평화엔지니어링 교량기술부 과장
2정회원, 서울과학기술대학교 건설시스템공학과 교수⋅공학박사
3정회원, ㈜진온이엔시 대표이사⋅서울과학기술대학교 강의교수
4정회원, ㈜한승엔지니어링 대표이사⋅서울과학기술대학교 강의교수
5정회원, ㈜에스텍컨설팅그룹 기업부설연구소 차장

초록


본 연구에서는 일반 버팀보 공법을 개선한 조립식 버팀보 공법을 적용할 때 구조안정성에 대하여 검토하였다. 굴착단계별 가상의 최대 발생 토압력에 대해 좌굴되지 않도록 충분한 강성을 가지는에 대한 안정성검토를 실시하였다. 고강도 조립식 버팀보 공법은 상부플랜지 에 일정한 간격으로 볼트 구멍이 천공되어 있는 공법이다. 구조물의 좌굴해석 결과 안전율은 약 5%정도 증가하였고, 발생응력이 허용응력보 다 낮기 때문에 버팀보의 구조 안정성은 확보된 것으로 판단된다. 특히 고강도 버팀보 공법을 적용 시 축방향 압축응력은 약 16% 증가한다. 고 강도 버팀보 공법은 공사기간을 단축할 수 있으며 추가 부재를 구매할 필요가 없어 경제적이다.



    1 서 론

    국내 건설공사의 경우 한정된 대지를 이용하여 공사를 진 행하고 대부분의 시설물이 인구가 밀집된 도심에 집중되어 있어 공사 진행 시 인접 구조물에 영향을 받는다.

    도심지에 건설되는 토목 구조물은 미관을 고려하거나 주거 지의 민원을 해결하기 위해 지하구조물로 설계되는 경우가 많아 최근 도심지의 지하 굴착이 빈번하게 발생되고 있다.

    구조물 공사를 위한 개착 공사 시 가시설 구조계는 크게 가 설 벽체 공법과 지보 공법 및 복공으로 구성되고, 지보 공법에 는 여러 공법이 있으나 도심지 공사에서는 협소한 토지로 인 해 대부분 H-형강 버팀보 공법(Strut)을 사용하고 있다.

    이러한 기존의 H-형강 버팀보 공법은 설치 길이와 폭이 시 공성 및 안정성에 많은 영향을 미친다.

    흙막이 구조물의 설계 시 버팀보는 H-형강의 압축부재로 서 굴착단계별 최대 발생토압력에 대해 좌굴검토를 시행하고 있으나 아직도 기존의 공법에서는 예상치 못한 현장조건의 변화로 인하여 발생하는 몇 가지 불편한 점이 있다.

    버팀보, 띠장 등은 현장 제작이 많고 띠장재 이음방식이 용 접으로 되어 있어 많은 시간과 비용이 발생한다.

    이런 용접 이음방식은 현장 기능공에 의해 이루어지다 보 니 용접부 품질을 확인하기 어렵고 이 점은 가시설의 안정성 의 문제와 직결된다.

    또한 대부분의 가시설 공사는 좁은 면적의 대부분을 굴착 하기 때문에 협소한 부지로 인해 별도의 제작장이나 야적장 등을 확보하기 어렵다.

    무엇보다 가시설 해체 작업 시 용접한 부위는 반드시 산소 로 절단해서 해체해야 하므로, 산소절단 시 인화물질과 반응 하여 화재가 발생할 가능성이 있다.

    이에 본 연구에서는 이런 문제점을 개선하고 안정성과 시 공성이 확보된 고강도의 강재를 사용하여 버팀보 강성을 증 가시키고, 이로 인해 작업 공간의 확보가 쉬우며 볼트조립으 로 공사기간이 단축되는 고강도 조립식 버팀보 공법의 현장 적용성과 좌굴특징 및 발생응력에 대한 구조적 안전성을 연 구목적으로 선정하였다.

    2 조립식 버팀보의 특성

    버팀보의 연결부의 경우 띠장에 발생한 하중을 지반 앵커 에 균등하게 전달시켜야 하므로 충분한 강성을 갖추어야 하 며, 이런 연결부는 시공 시 세심한 주의가 필요하며 안정성이 충분히 확보되어야 한다.

    그러나 이런 주의에도 불구하고 간과되는 요소들이 빈번하 게 발생되어 사고를 유발한다.

    기존의 흙막이 가시설에 사용하는 버팀보 공법의 연결부 전경은 Fig. 1과 같다.

    기존에 사용되는 일반 버팀보의 안전 취약 요소 중에 붕괴 사고와 직결되는 큰 요인은 각기 부재의 연결 불량으로 생기 는 문제이다.

    이는 부재가 일체화되지 않아 갑작스러운 변위가 발생 가 능한 것으로 흙막이 시공시 생기는 안전 취약요소이다.

    일반 버팀보 공법의 경우 연결부 시공 시 사용 강재에 현장 에서 용접으로 연결을 하며 현장제작비 및 철판 자재 비용이 발생할 뿐만아니라, 강재를 절단하고, 용접하는 비용과 함께 추가 적인 설치 인건비용이 발생는 단점이 있다

    이에 비하여 본 연구에서 제시한 조립식 버팀보는 흙막이 가시설 버팀 공법으로 고강도 H-형강(SM490)을 사용하여 천 공된 공장 제작 자재를 용접 작업 없이 고장력 볼트를 사용해 조립하는 공법이다.

    조립식 버팀보 공법의 연결부 전경을 나타낸 것이 Fig. 2이다.

    버팀보 및 띠장재를 내공 실측길이에 맞게 공장에서 마감 판 부착 및 보강판 용접, 볼트 구멍 천공 등 사전 제작하여 필 요한 수량만큼 현장에 반입하여 시공하며, 고강도 강재를 사 용하기 때문에 버팀보 간격을 넓게 적용할 수 있어 원활한 설 계 및 시공이 가능하다.

    재래식 공법과 다르게 조립식 버팀보는 천공된 자재를 사 용하므로 별도의 용접작업이 없어 용접 시 발생하는 이산화 탄소로 인한 지구 온난화 현상을 방지할 수 있다.

    또한 흄(Hume) 가스의 발생도 없어 근로자 건강에 위해요 인이 없고, 지독한 냄새로 인한 작업장 주변 주민 민원도 사전 에 차단된다.

    버팀보 제작을 위한 마감판과 보강재용 철판 자재가 필요 없고, 모든 부재를 공장에서 미리 제작한 제품을 현장에 반입 하여 조립하므로 경제적이다.

    조립식 버팀보 가시설 설치 및 해체 작업 시 용접 작업이 없 어 감전에 의한 사고 용접작업이나 볼트 구멍 천공에 필요한 불꽃 비산으로 인하여 발생하는 화재 위험도 없다.

    조립식 버팀보 부재에 방청도장이 되어있어 습기가 많은 환경에서도 녹이 발생하지 않고, 녹 발생이 없어 지하수가 오 염되는 현상을 방지할 수 있으며, 장기간 공사에 따른 가시설 자재에 부식으로 인한 미관불량이 없다.

    공장에서 제작되어 나오는 조립식 버팀보의 경우 천공되어 있는 홀에 용접 없이 고장력 볼트 체결으로 신속하게 이루어 지므로 좌굴 위험성의 요소가 적고, 공사기간이 단축된다.

    또한 연결부 이음에 덧댐 철판이 필요 없어 추가적인 철판 자재 비용이 생기지 않는 장점을 갖고 있다.

    3 조립식 버팀보의 수치해석 방법 및 조건

    흙막이 벽체의 일반적인 해석은 탄소성 해석으로 지반을 탄소성으로 간주하고 흙막이 벽체는 탄성으로 간주하여 해석 하는 방법이으로., 버팀지보공과 같은 경우는 탄성스프링으 로 모델링한다.

    해석 시에는 탄성보에 초기 토압을 작용시켜 발생하는 변 위를 계산하고 그 변위에 상응하는 탄소성 상태를 판단하여 토압을 보정한다.

    이 반복 과정을 통하여 흙막이 벽체의 변위, 응력 및 지반반 력을 계산한다.

    탄소성 해석은 단계별 지하굴착에 따른 시공단계별 해석 이 필요하며, 시공단계별 굴착과 지보공에 따른 흙막이 벽의 변위, 전단력, 휨모멘트 및 지보공의 축방향력을 계산해야 한다.

    3.1 버팀보의 구조 검토

    일반 흙막이 버팀보 설계 방법을 확인하고 본 연구의 해석 조건을 고찰하고자 임의의 조건을 가정하여 흙막이 설계과정 및 내용을 검토하였다.

    검토한 예시 단면의 가시설은 H-beam형태의 버팀보(Strut) 로 지지하며 굴착하는 공법을 적용하였으며, 단면의 버팀보 사용 규격은 H300×305×15×15 (SS400) 으로 일반적으로 사 용되는 버팀보 규격이다,

    버팀보의 간격은 수평 3.0m, 수직 1.850∼2.604m이고, 가시 설 굴착 깊이는 GL –12.632∼12.911m, 가시설 버팀보는 5단을 사용하는 것으로 가정하였으며, 해석단면은 Fig. 3과 같다.

    검토한 예시 단면은 엄지말뚝이 H-pile로 구성된 가시설 구 조물이며, 설계기준은 국토교통부 가설공사 표준 시방서 및 구조물 기초설계기준 해설을 적용한다. (Minister of Land, Infrastructure and Transport, 2014; Minister of Land, Infrastructure and Transport, 2015)

    흙막이 가시설의 버팀보는 띠장에서부터 전달되는 하중, 고정하중, 상재하중 및 온도의 영향을 고려하여 휨압축부재 로 설계한다.

    버팀보는 흙막이벽의 변위를 억제하고 띠장과 흙막이벽의 밀착을 위하여 초기 지압력을 도입하는 경우에는 추가되는 축력의 크기를 반영하여야 한다.

    버팀보는 가설구조물 전체의 강성을 확보할 수 있도록 일 정간격으로 인접버팀보와 수평가새를 설치하며, 가새의 설치 는 좌굴 해석에 따라 위치 및 부재규격을 결정한다.

    굴착 폭이 넓은 곳, 최상단 버팀보, 지질이 연약한 곳에 설 치되는 버팀보는 편토압에 대하여 검토하여야 한다.

    흙막이 구조물에는 잔류변형률(strain) 자체는 문제가 되지 않으므로 일시적인 과대응력은 큰 문제가 되지 않으므로, 강 재를 이용한 일반적인 가시설물인 경우에는 허용응력 값의 1.5배를 할증하여 사용한다.

    흙막이 가시설의 해석프로그램은 MIDAS GeoX 를 사용하 여 검토하며, 예시 단면의 2D Modeling은 Fig. 4와 같다.

    검토 예시 단면의 버팀보 설계지간은 8.37m로 최대축력과 온도차에 의한 축력, 설계 축력을 고려한다.

    버팀보의 자중 및 작업하중을 5kN/m로 가정한 휨모멘트를 받는 부재로 검토하며 이때 버팀보의 발생하는 축력은 Table 1과 같다.

    검토 예시 단면의 결과에서 지표하 약 8.0m 지점부터 버팀 보에 발생되는 축력이 약 730kN이었고, 그 하부로는 더 큰 축 력이 발생하여 버팀보를 2개 적용하였다.

    온도차에 의한 축력까지 반영하면 버팀보에 발생하는 최대 축력은 약 850kN이 발생한다.

    3.2 조립식 버팀보의 수치해석 방법 및 조건

    조립식 버팀보를 해석하기 위해서 임의의 조건을 가정한 일반 버팀보 해석을 실시하였으며, 그 결과 버팀보에 발생되 는 축력이 약 730kN 이상임을 확인하였다.

    온도차에 의한 축력까지 고려하면 최대 약 850kN의 축력 이 발생하는 것을 확인하였다.

    이에 따라 조립식 버팀보 해석조건에서는 수치적 편의를 위해 총 1,000kN의 축방향력을 적용하였으며, 해석에 적용된 축력 및 작업하중은 Table 2와 같다.

    또한 일반 버팀보와 조립식 버팀보 단면을 비교하여 선형 좌굴해석(Linear Buckling Analysis)을 통해 Euler 임계좌굴하 중 ( P c r ) 에 의한 좌굴모드별 안전율을 검토한다.

    좌굴해석 시 버팀보는 축방향 압축력과 연직방향 자중 및 작업하중에 의해 발생하는 휨모멘트를 받는 부재로 검토하 며, 하중은 고정하중(구조물하중)과 작업하중, 설계축력을 재 하 하는 것으로 한다.

    각각의 버팀보 좌굴안정성을 검토 후, 3D 유한요소해석 (Finite Elements Method)을 통해 구조 각 부재에 발생하는 최 대응력을 산정하여, 설계기준에서 제시하는 허용응력 및 조 합응력과 비교한다.

    적용 설계기준은 서울시 지하철 9호선 버팀보 보강 관련 설계기준으로 검토하였으며, 적용 기준 내용은 가시설 전체 의 강성을 확보할 수 있도록 일정간격으로 인접 버팀보 간에 수평 브레이싱을 설치하여 보강하여야 한다(Seoul Metropolitan Government Office of Subway Construction, 2001).

    강재의 허용응력은 가설 구조물의 특성과 재사용 및 부식 을 고려한 허용응력 저감계수 적용하였고, 재료의 허용응력 값들에 보정계수 곱하여 적용한다(Korea Rail Network Authority, 2017).

    Table 3은 해석 단면의 평면도 및 단면도를 나타낸 것이다.

    조립식 버팀보 단면은 상부플랜지에 사전천공이 되어있는 단면이다. 이와 같은 단면으로 가시설 버팀보의 좌굴 및 응력 을 검토하고자 한다.

    버팀보의 해석 시 사용한 상세단면은 Fig. 5와 같다.

    Fig. 5(a)는 일반 버팀보 검토 단면이고, Fig. 5(b)는 조립식 버팀보 검토 단면이다. 검토 단면의 버팀보간 거리는 2.5m를 적용하였고, 버팀보의 길이는 9.0m로 적용하였다.

    각 버팀보의 단면은 일반 버팀보와 같은 H-형강의 규격 (H300×305×15×15)을 사용하였으나 조립식 버팀보 단면은 상부플랜지에 미리 천공된 볼트구멍을 반영하였으므로 H-형 강 단면적을 볼트구멍만큼 감소시켰다.

    해석단면의 가시설 제원은 종방향 브레이싱이 있는 단면으 로 검토하며 경사 브레이싱의 제원은 같다.

    본 연구에서 적용한 버팀보 강재의 물리적 특성치는 Table 4와 같다.

    버팀보 단면에 사용한 브레이싱 강재의 규격은 L175× 175×12으로 같은 규격의 강재를 사용하였으며 규격은 SS400 을 사용하였다.

    버팀보의 좌굴해석에 필요한 구조해석 전산 프로그램은 MIDAS CIVIL을 이용하였다.

    검토 단면의 구조물은 상부플랜지, 하부플랜지, 복부 등으 로 구성되어 있으며, 구조물 거동을 고려한 3차원 유한요소해 석을 수행하여 설계 부재력을 산출하였다.

    Fig. 6은 해석에 사용한 3D 모델링의 전체 단면이고, Fig. 7 은 일반 버팀보와 조립식 버팀보의 상부플랜지의 상세단면이 여, 모델링에서 조립식 버팀보의 천공된 단면을 고려하여 검 토 해석하였다.

    버팀보의 자중은 프로그램 내에서 자동 재하 되도록 하였 고, 작업하중은 연직하중으로 재하 하였으며, 축력은 버팀보 의 양 끝에 재하 하였다. 하중 재하도는 Fig. 8과 같다.

    4 수치해석 결과 및 고찰

    본 장에서는 일반 버팀보와 조립식 버팀보의 좌굴모드별 안전율을 검토 후 수치해석을 통해 구조 각 부재에 발생하는 최대 응력을 산정하여 설계기준에서 제시하는 허용응력 및 조합응력과 비교하였다.

    4.1 버팀보 단면의 좌굴해석 결과

    버팀보 해석 결과 선형 좌굴해석(Linear Buckling Analysis) 에서 임계좌굴하중(Citical Buckling Load) 결과 값인 좌굴모 드(Buckling Mode)를 보인 것이 Fig. 9 (a), (b)이다.

    발생한 임계좌굴하중 값은 일반 버팀보일 때 3,273kN 이고, 조립식 버팀보 일 때 3,438kN이다.

    작용 축방향력 1,000kN 대비 Euler 임계좌굴하중이 크므로 좌굴에 대한 버팀보의 좌굴안정성은 일반 버팀보와 조립식 버팀보가 모두 확보된 것으로 판단한다.

    Table 5는 버팀보 단면의 발생 부재력 집계이고, Fig. 10에 도식화하였다.

    집계된 버팀보 단면의 부재력은 조립식 버팀보 단면이 모든 응력에서 더 크게 발생하였으며, 휨응력은 약 1.6배, 전단응력 은 약1.6배, 압축응력은 1.05배 더 큰 부재력이 집계되었다.

    조립식 버팀보가 더 큰 부재력을 갖는 이유는 단면의 상부 플랜지에 볼트 구멍이 사전 천공되어 있으므로 단면결손에 따른 단면적 감소 때문이라고 판단된다.

    Table 6은 버팀보 브레이싱 단면의 발생 부재력 집계이고, Fig. 11에 도식화하였다.

    브레이싱의 경우 일반 버팀보 단면이 조립식 버팀보 단면 의 브레이싱보다 더 큰 응력이 발생하였다. 휨응력의 경우 약 1.12배, 전단응력은 1.16배, 압축응력의 경우 1.57배 더 큰 부 재력이 집계되었다.

    이는 조립식 버팀보는 SM490강재가 적용하였고 일반 버 팀보는 상대적 재료강성이 작은 SS400강재를 적용하였다. 그 결과 같은 외력이 적용되었음에도 각 버팀보에서 발생된 응 력이 달라 연관 부재인 브레이싱에 전달되는 응력의 차이가 발생한 것으로 판단된다.

    4.2 버팀보 단면의 구조 안정검토

    버팀보 단면의 구조 안정검토를 위해 최대 발생응력을 설계 기준에서 제시하는 허용응력 및 조합응력과 비교하며, 허용응 력은 축방향 압축응력과 휨응력, 전단응력을 비교한다. 적용 한 설계기준은 국토교통부 구조물 기초 설계기준 해설을 준하 였다(Minister of Land, Infrastructure and Trans port, 2015).

    버팀보의 허용응력 산정은 가설 구조물의 특성과 재사용 및 부식을 고려한 허용응력 저감계수 적용하고, 재료의 허용 응력 값들에 보정계수 곱하여 적용하였다.

    본 연구에서 적용한 보정계수는 철도설계기준(노반편)에 서 제시하는 값을 사용하였고, 가설구조물 일 때의 값으로 사 용하여 보정계수의 값은 1.5를 사용하였고, 강재의 재사용 및 부식을 고려한 허용응렬 저감계수는 0.9를 적용하였다(Korea Rail Network Authority, 2017).

    버팀보 단면에 발생하는 응력과 허용 응력의 값을 비교하 여 Table 7에 정리하였다. 일반 버팀보와 조립식 버팀보 모두 사용한 버팀보는 강재의 허용응력 값을 만족하고 있다.

    Fig. 12에 버팀보에 발생하는 응력과 허용응력을 도식화하였다.

    계산된 버팀보의 허용응력 값은 휨응력이 일반 버팀보가 116.843MPa, 조립식 버팀보가 135.267MPa으로 약 1.2배 더 높고, 허용 전단응력 값은 일반 버팀보 일 때 108MPa이고, 조 립식 버팀보 일 때 148.5MPa으로 약 1.4배 높았다.

    또한 허용압축응력의 값은 일반 버팀보 일 때 145.021 MPa 이고, 조립식 버팀보일 때 176.360MPa으로 약 1.2배 높았다.

    이는 Table 4에 표현한 바와 같이 선천공으로 인한 단면손 실을 반영하여 일반 버팀보 대비 조립식 버팀보의 단면적이 작게 적용되어 같은 외력에 버팀보 발생응력이 조립식 버팀 보에서 더 크게 발생한 것으로 사료된다.

    버팀보의 브레이싱에 발생하는 응력과 허용응력의 비교 검 토 결과는 Table 8에 정리하였다.

    브레이싱에 발생하는 응력도 강재의 허용응력 값을 만족하 며, 브레이싱에 발생된 응력의 차이는 Fig. 8의 설명에 기술한 내용과 같다.

    Fig. 13은 각 버팀보 단면 별 브레이싱의 발생응력과 허용 응력을 도식화 한 것이다.

    버팀보의 축력, 연직 및 수평 휨모멘트, 횡방향 좌굴을 고려 할 경우 조합응력 해석법을 적용하여 안정을 검토한다. 이때 발생하는 합성응력은 식 (1)으로 구하며 값이 1.0 이하일 때 안정한 것으로 검토한다.

    f c f c a + f b f b a × ( 1 ( f c / f e a ) )
    (1)

    여기서, f c a 는 발생한 압축응력(MPa), f c a 는 버팀보의 강축 및 약축에서 발생한 축방향 압축응력 중 작은 값(MPa)이고, f b 는 발생한 휨응력(MPa), f b a 는 버팀보의 허용휨응력(MPa), f e a 는 오일러 좌굴에 대한 허용응력 값(MPa)이다.

    계산된 합성응력의 값은 일반 버팀보 단면 일 때 0.765, 조 립식 버팀보 단면 일 때 0.744이며 모두 1.0이하로 안정한 것 으로 판단된다.

    5 결 론

    본 연구에서는 조립식 버팀보의 구조 안정성을 검토하기 위해 좌굴안정성 및 허용응력검토를 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

    • 1) 좌굴해석 결과, 임계좌굴하중 안전율이 일반 버팀보일 때 3.273이고 조립식 버팀보 일 때 3.483이므로, 조립식 버팀 보를 적용 시 좌굴 안정성은 일반적 버팀보를 적용한 방법에 대비하여 약 5%정도 안전율이 증가 하는 것으로 검토 되었다.

      또한 조립식 버팀보는 설치 즉시 수평브레이싱을 체결할 수 있으므로 버팀보의 좌굴 안정성을 조기에 확보 가능한 것 으로 판단된다.

    • 2) 응력 검토결과, 조립식 버팀보를 적용 시 고강도 강재 사 용으로 일반적 버팀보 자재 단면 대비 축방향 압축응력의 안 전율은 일반 버팀보 일 때 1.61, 조립식 버팀보 일 때 1.86으로 약 16% 증가하였다.

      또한 조합응력에 의한 안전율은 일반 버팀보일 때 0.765이 고, 조립식 버팀보일 때 0.744로 약 3.0% 높다. 이는 조립식 버 팀보의 구조적 안전성이 일반 버팀보 자재 단면보다 우수한 것으로 판단된다.

    • 3) 일반 버팀보 사용단면에서는 버팀보에 체결용 볼트구멍 이 발생 시 현장에서 단면결손에 따른 응력검토를 하지 않으나, 조립식 버팀보는 단면 결손부를 사전에 고려한 응력검토를 하 기 때문에 구조적 안전성 확보에 보다 유리한 것으로 판단된다.

    • 4) 현장 시공성의 경우 조립식 버팀보는 버팀보에 브레이 싱 연결용 천공홀이 상면 플랜지에 일정한 간격으로 공장에 서 사전 천공되므로, 버팀보 설치 후 천공하는 일반적인 버팀 보 방법에 비하여 공사기간 단축및 비용을 절감할 수 있다.

    • 5) 향후 경제성분석을 통한 공사금액 절감효과를 도출하고 아울러 지속적인 연구를 통해 기술 자료의 축적이 이루어지 고 평가기준 등이 마련되어 보다 안전하고 경제적인 시공이 이루어질 수 있도록 해야 할 것으로 판단된다.

    감사의 글

    본 연구는 서울과학기술대학교 교내연구비에 의헤 수행되 었습니다.

    Figure

    JKSMI-22-75_F1.gif

    General Strut of Connection view

    JKSMI-22-75_F2.gif

    Prefabricated Strut of Connection view

    JKSMI-22-75_F3.gif

    Review Example Section

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    2D modelling of the review section

    JKSMI-22-75_F5.gif

    Temporary facility Strut Section

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    3D Modeling of Strut Section

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    Detail View of the upper flange on the strut section

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    Load planning

    JKSMI-22-75_F9.gif

    Analysis result of Buckling Mode

    JKSMI-22-75_F10.gif

    Generated stress graph in strut

    JKSMI-22-75_F11.gif

    Generated stress graph in Bracing

    JKSMI-22-75_F12.gif

    Generated stress graph in strut

    JKSMI-22-75_F13.gif

    Generated stress graph in Bracing

    Table

    Axial force that occurs in strut

    Applied load in Strut

    Temporary facility Strut Section

    Section data of used steel

    Member force of Strut section

    Member force of Strut Bracing section

    Stress Review Results of Strut section

    Stress Review Results of Strut Bracing section

    Reference

    1. Minister of Land, Infrastructure and Transport, (2014), “Hypothesis construction standard specification” .
    2. Minister of Land, Infrastructure and Transport, (2015), “Design Criteria for Structure Foundation” .
    3. Minister of Land, Infrastructure and Transport, (2017), “Design Criteria for Railroad (Road bed)”, Korea Rail Network Authority.
    4. Seoul Metropolitan Government Office of Subway Construction (2001), “ Seoul Subway Line No. 9 Design Criteria (Civil Engineering) ”.