[전산구조공학설계] Cobweb Bridge

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레포트 > 공학계열
2010.01.29
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소개글

[전산구조공학설계] Cobweb Bridge에 대한 자료입니다.

1. 2D FRAME CODE

2. 3D SAP DESIGN
- Bridge 개요 및 설계 방향.
- 하중적용방법 및 형강제원.
- 교량시공 가격(경제성) 및 유지관리 대책.

3. 2D 변환 및 MATLAB 해석
- 2D 변환 가정사항.
- 해석결과.

4. 결론

5. Reference

본문내용

③ 교량설계방향

- 주된 재료
강재(sm470)사용 : 강재 사용 시 콘크리트의 사용보다 프레임 구조에 가해지는 압축력을 잘 버티고, 콘크리트 사용 시 같은 강도를 얻기 위해 필요한 단면이 강재보다 10배 정도 크게 요구되므로 자중이 크게 작용하게 되어 불리하다고 판단하였다. 또한 단위 부피당 두 재료의 가격 차이는 크지 않으므로 우리 조의 설계목적에 강재의 사용이 더 적합하였다.

- 설계 과정
아치교와 현수교가 합쳐진 새로운 개념구조로 시작했으나, 아치모양으로 설계를 할 경우 3D모델을 2D프레임으로 바꾸어 MATLAB 코딩으로 해석 시 수많은 NODE점을 지정해주어야 하는 등의 어려움이 있었다. 또한, 설계가 실제 시공이 되었다고 가정하였을 때, 구조물의 Simple 화를 통해 시공성 확보를 용이하게 하기 위해 단순 삼각형 프레임 구조를 도입하였다. 이 프레임들을 양쪽 끝 빔(1번과 7번)에 연결한 후 경사를 주어 대칭형으로 설계하였고, 프레임 상부 지점에서 1번과 4번 7번 빔에 케이블을 내린 구조로 설계를 하였다. 또한 다리 구조의 안정성을 높이기 위하여 각 케이블이 연결되는 지점에 가로보를 설치하였다. 이 때 가로보는 BEAM부재와 같은 단면을 사용하였다.

- 3경간 이유
2경간의 경우 아직까지 현실화된 일체화 60m 빔이 흔치 않다. 아직 널리 사용되는 단계가 아니므로 실제 시공시 설치 노하우의 부족이나 다른 여러 시공 상의 어려움이 발생할 가능성이 높다. 구조적으로도 경간사이의 길이가 길어질수록 좌굴의 위험성이 커지게 된다. 또한 SAP을 이용하여 2경간 설계 시 다른 조건들이 동일할 경우 처짐량이 약 15cm로 3경간 설계보다 더 불리한 값이 나온다는 것을 알 수가 있었다. 따라서 3경간 (지간 40m)의 연속보로 설계하였다.

참고문헌

- 강구조공학 개정3판 . 한국강구조학회
- 토목 CAD & 전산구조해석 .공간예술사 2000
- 전산구조공학설계 강의자료. 2009. 2학기

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