Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea (한국전산구조공학회논문집)

Computational Structural Engineering Institute of Korea (한국전산구조공학회)
권호 표지

Optimal Life-Cycle Cost Design of Steel Box Girders

강박스 거더의 생애주기비용 최적설계

  • 신영석 (아주대학교 환경건설교통공학과) ;
  • 박장호 (아주대학교 환경건설교통공학과) ;
  • 이현섭 (아주대학교 환경건설교통공학과) ;
  • 안예준 (아주대학교 환경건설교통공학과)
  • Published : 2005.12.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper presents a design method to minimize Life Cycle Cost (LCC) of steel box girders. The LCC considered in this paper includes initial cost, expected life-cycle maintenance cost and repair cost. A load carrying capacity curve is derived from a condition grade curve of steel girders and load tarrying capacity that is measured in safety diagnostic test. And then, optimal design of steel box girders is performed on the basis of load carrying capacity curve. In this paper time and number of times for repair of steel girders are determined based on the calculated load carrying capacity curve. Also, annual costs considering real discount rate are compared and analyzed in various cases. It is concluded that the optimal design of steel box gilders considering LCC by the presented method will lead to more economical and safer girders than conventional design.

본 논문에서는 강박스 거더의 생애주기비용을 최소화하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 고려된 강박스 거더의 생애주기비용은 초기비용, 유지관리비용 및 보수비용으로 구성되었다. 강재 주형의 상태등급곡선과 안전진단 결과 측정된 내하력을 바탕으로 내하력곡선을 추정하였으며, 이 곡선을 이용하여 생애주비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 수행하였다. 또한 내하력곡선을 통해 강박스 거더의 공용수명과 보수 보강 시기 및 횟수를 결정하고 초기 내하력에 따른 생애주기 동안 발생하는 연간비용을 비교, 분석하였다. 본 논문에서 제안한 생애주기비용을 고려한 강박스 거더의 최적설계를 통하여 기존의 설계에 비해 보다 경제적이며 안전한 설계를 유도할 수 있으리라 판단된다.

Keywords

References

  1. 고현무, 김용길, 김동석, 함대기 (2001) 지진으로 인한 손상평가를 통한 교량구조물의 생애주기비용 최소화, 대한토목학회학술발표회 논문집, pp.1-4
  2. 시설안전기술공단 (2000) 도로교의 공용수명 연장방안 연구, BR-2000-R1-37
  3. 안장원, 김용수, 권석현 (2001) 도로포장형식에 따른 LCC분석 및 비교에 관한 연구, 대한토목학회논문집, 21(5), pp.673-681
  4. 조효남, 민대홍, 권우성, 정기영 (2001) 강상자형교의 생애주기비용 최적설계, 한국전산구조공학회 학술발표회 논문집, 14(2), pp.128-136
  5. 한국건설기술연구원(1999) '98 교량관리체계(BMS) 개선에 관한 연구
  6. 한국도로교통협회(2005) 도로교설계기준
  7. Andre K.P., Sandborn J.B. (2004) Minimization of Life Cycle Costs Through Optimization of the Validation Program, Proceedings Reliability and Maintai nabiliity Symposium
  8. Boiidar Yanev (2000) Maturing Management for Aging Bridges, New York City, Structural Engineering For Meeting Urban Transportation Challenges
  9. David G.W. (1997) Life Cycle Costing-Theory, Information Acquisition and Application, International Journal of Project Management, 15(6), pp. 335-344 https://doi.org/10.1016/S0263-7863(96)00089-0
  10. Hugh Hawk(2003) Bridge Life-Cycle Cost Analysis , NCHRP REPORT 483, Transportation Research Board
  11. Raphael T. Hafta. Zafer Gurdal (1992) Elements of Structural Optimization, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS
  12. Sarma K.C., Adeli H. (2002) Life-Cycle Cost Optimization of Steel Structures, International Journal for Numerical Methods in Engineering