KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Design Comparison of Composite Girder Bridges Designed by ASD and LRFD Methods

허용응력설계법 및 하중저항계수설계법에 의한 강합성 거더교 설계결과 비교

  • 조은영 (명지대학교 토목환경공학과) ;
  • 신동구 (명지대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2009.03.11
  • Accepted : 2009.08.25
  • Published : 2009.09.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The design comparison and flexural reliability analysis of continuous span composite plate girder bridges are performed. The girders are designed by the methods of allowable stress design (ASD) and load and resistance factor design (LRFD). For the LRFD design, the design specification under development mainly by KBRC, based on AASHTO-LRFD specification in case of steel structures, is applied with the newly proposed design live load which has been developed by analyzing domestic traffic statistics from highways and local roads. For the ASD based design, the current KHBDC code with DB-24 and DL-24 live loads is used. The longest span length for the 3-span continuous bridges with span arrangement ratio of 4:5:4 is assumed to be from 30 m to 80 m. The amount of steel, performance ratios, and governing design factors for the sections designed by the ASD and LRFD methods are compared. In the reliability analysis for the flexural failure of the sections designed by two methods, the statistical properties on flexural resistance based on the yield strength statistics for over 16,000 domestic structural steel samples are applied.

연속경간 강합성 플레이트 거더 및 박스 거더 단면을 현 도로교설계기준의 허용응력설계법(ASD)과 AASHTO-LRFD 설계기준에 근거하여 최근 교량설계핵심기술연구단을 중심으로 제안된 하중저항계수설계법으로 설계하였다. 두 방법으로 설계된 강거더 단면의 강재량과 구조성능을 분석하였으며, 휨파괴에 대한 신뢰도해석을 수행하고 신뢰도지수를 비교 및 분석하였다. ASD법으로 설계 시에는 현 도로교설계기준에 규정된 DB-24 및 DL-24 설계활하중을, LRFD법으로 설계 시에는 최근 국내 통행차량 측정결과 통계에 근거하여 제안된 설계활하중을 적용하였다. 3경간 연속교의 경간비를 4:5:4로 가정하고 중앙부 최대경간장은 30~80 m를 고려하였다. 두 방법으로 설계된 강합성거더 단면의 휨파괴에 대한 신뢰도해석은 국내에서 생산된 16,000여 구조용 강재 표본의 항복강도 통계적 특성이 반영된 휨저항강도의 통계를 이용하여 수행하였다.

Keywords

References

  1. 건설교통부(2005) 도로교설계기준, 한국도로교통협회.
  2. 교량설계핵심기술연구단(2009) 교량설계핵심기술연구 - 교량 해석 및 설계 선진화, 건설교통부, 한국건설교통기술평가원, 03산 C02-01, 5차년도 연구보고서.
  3. 신동구, 노준식, 조은영(2008) LRFD법으로 설계된 단경간 및 연속경간 강합성 플레이트 거더 및 박스거더의 휨에 대한 신뢰도해석, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제20권 제1호, pp. 183-193.
  4. 신동구, 김천용, 노준식, 박영석(2007) 국내 생산 강재를 적용한 강합성 거더 휨저항강도의 통계적 특성, 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제19권 제2호, pp. 139-146.
  5. 신동구, 김천용, 백인열(2006) 하중저항계수법(LRFD)으로 설계된 강합성 거더의 휨에 대한 신뢰도해석, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제26권 제3A호, pp. 539-546.
  6. 조은영, 신동구(2009) LRFD 설계기준(안) 피로설계트럭 모형 분석 한국강구조학회 논문집, 한국강구조학회, 제21권 제3호, pp. 331-342.
  7. 황의승, 백인열(2007) 새로운 활하중 모형에 따른 기존 교량의 신뢰도 분석, 2007 건설교통 R&D 성과포럼, 한국건설교통기술평가원.
  8. American Association of State and Highway Transportation Officials(2002) "AASHTO LRFD Bridge Design Specifications-Interim", 2nd Ed., Washington, D.C.
  9. CAN/CAS-S6-00 (2000) Canadian highway bridge design code, CSA International, Toronto, Ontario, Canada.
  10. prEN 1994-2 (1994) Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures-Part2: rules for bridges, European Committee for Standardization, Brussels.
  11. Wollmann, G.P. (2004) Steel girder design per AASHTO LRFD Specifications(Part1), Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 9, No. 4., pp. 364-374. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:4(364)