[설계자료] 복공판의 구조해석

안녕하세요. 오늘은 가시설에서 사용되는 복공판의 구조해석에 대한 자료를 정리해 봅니다.

지하철 공사 시 차량의 통행을 위해서 상부에 시공되는 임시구조물인 복공판은 통과하는 차량의 차륜을 직접 지지하는 구조체로서 매우 중요한 역할을 합니다. 이러한 복공판은 공사기간 내내 설치되어 통과차량에 의한 반복적인 피로하중을 받게 됩니다. 현재 사용되고 있는 복공판은 형식에 차이가 있으나 공히 용접을 이용한 접합으로 제작되고 있습니다. 이러한 용접부는 피로에 취양하므로 이에 관한 구조검토가 요구됩니다. 지금 기술되는 자료는 구조해석에서 ㄷ형 채널을 용접하여 제작되는 복공판을 대상으로 유한요소 3차원 모델링을 통한 전산구조해석을 수행하여, 복공판의 처짐과 응력상태로 검토하고 이를 통한 피로수명을 산정하여야 합니다. 

가시설 복공판 사진 (출처: 인터넷캡쳐)

관련시방규정

도로교 시방서에는 임시구조물인 복공판의 피로에 관한 규정이 명시되어 있지 않으므로 관련시방규정을 원용해서 검토하여야 합니다. 관련시방규정으로 도로교 시방서 3.3.2.3절에서는 용접부 및 이음용 강재의 허용응력은 <표1>을 참고하여야 합니다. 

반복응력을 받는 부재와 이음부의 설계시에 최대응력이 <표 1>에 규정된 기본허용력을 초과하지 않아야 하고 <표 2>에 규정된 허용피로응력범위를 초과하지 않아야 합니다.