현재 국내 복공판 관련 규정에는 장지간 복공판에 대한 규정이 부족하고, 복공판의 피로에 대한 별도의 규정도 없는 실정이 다. 장지간 복공판의 성능검증은 피로하중에 대한 구조성능 및 사용성에 대한 검증이 필요하다. 본 연구는 복공판의 장지간화를 위한 연구의 일환으로 수행된 실험적 연구로 피로하중을 받는 장지간 복공판의 단면형상 차이와 하중 재하조건 차이에 따른 응력분 포 특성을 파악하는데 목적이 있다. 실험 결과, 200만회 피로실험 후에도 처짐은 허용처짐의 1.22∼1.45배, 응력은 허용응력의 1.55∼1.56배 범위에 분포하고 있는 것을 확인하였다.

In this paper, to evaluate and verify safety and performance of new-concept lining board, which was designed in the previous research, the experiments were performed. From the flexural tests, it was noted that the failure occurred at the load of 664 kN.

이 논문에서는 신개념 복공판의 안전성 검토와 성능을 검증하기 위해서 이 논문과 같이 제출된 매개변수해석 논문에서 결정된 크기의 복공판에 대한 휨파괴 실험과 유한요소해석을 수행하였다. 실험결과, 최대하중 664kN에서 균열의 발생에 연이은 파괴가 발생되었고 실험결과에 대한 구조해석을 실시한 결과, 복공판 중앙부에서의 단위하중 100kN일 때와 파괴하중 664kN일 때 최대변위값은 각각 2.58mm와 27.01mm였다. 또한, 내하력에 대한 평가를 수행한 결과, 탄성범위와 소성범위에서의 내하력은 각각 DB-34와 DB-41로 평가되었다. 따라서 이 연구에서 개발한 신개념 복공판은 설계하중과 구조적 안전성을 만족함으로서 기존 복공판의 단점을 보완했다고 판단되며 실무에 적용이 가능한 것으로 사료된다.

In this paper, to overcome disadvantages of existing lining boards, the parametric studies to evaluate safety and verify performance of newly suggested lining boards was performed. Since the calculated stresses of steel plates are lower than the allowable stress for considered all analytical variables, end reinforcement locations, and crane rail loads, it can be concluded that the suggested lining board is structurally safe. Where, “3,000×2,000×6t” was select to be optimized cross-section and the reinforcement from the end to 200mm to the internal direction looks like the best case. In addition, the suggested lining board is economical since the steel amount per unit area compared to existing lining board is reduced by 36% and it can apply to the lining structural system of subway and underpass since construction speed is past due to the less installation number of lining boards.

복공판은 규격화된 강재를 조합하여 용접에 의해 일체화 시킨 것으로 주로 지하작업공간의 확보, 가설차도 및 보도의 용도로 사용되며, 지하철, 지하상가 등의 건설을 위한 복개부와 가설교량의 상부구조 등에 적용된다. 이러한 복공판이 부식 손상된 경우에는 정량적인 잔존내하력 평가 없이 육안조사에 의한 판별 후 교체 또는 일정기간 사용 후 교체 등으로 그 기능을 유지하고 있다. 이에 본 연구에서는 부식된 복공판의 지속적 사용한계를 확인하고 경제적이고 효율적인 복공판 교체시기를 결정하기 위하여, 실제 지하철 현장에서 사용되고 있는 부식 손상된 복공판을 대상으로 각 구성 강재의 잔존두께를 측정하고, 휨 재하실험을 실시하였다. 그리고 수치해석을 수행하여 그 결과를 실험결과와 비교, 분석하였다. 그 결과 복공판 측, 하판의 두께 감소량과 잔존내하력과의 관계를 분석하여, 부식두께 감소량에 의한 복공판의 적절한 교체주기를 결정할 수 있는 지표를 제시하였다.