최적화프로그램의 최적단면 선정 기법 1

4.1 개요

4.1.2 최적화프로그램의 최적단면 선정 기법 1

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1)))단단단면면면감감감소소소 선선선정정정 형형형식식식

단면감소 선정 형식은 그림 4-3～그림 4-5에 나타낸 것과 같이 거더별,경간 별,구간별로 선정하는 방법이 있다.본 연구에서 개발한 최적화프로그램은 사용 자가 최적화의 목적에 맞게 단면감소 선정형식을 선택할 수 있도록 하였다.

단면감소 선정 형식 중 거더별 선정 형식은 거더별로 단면감소 대상을 선정하 는 방법으로 그림 4-3(a)와 같이 전체거더를 대상으로 단면감소를 수행하는 방 법,그림 4-3(b)와 같이 외측거더를 대상으로 단면감소를 먼저 수행하고 내측거 더를 대상으로 단면감소를 수행하는 방법,그림 4-3(c)와 같이 각각의 거더를 대 상으로 순차적으로 단면감소를 수행하는 방법이 있다.

(a)전체 거더 (b)외측거더→내측거더

(c)각각의 거더 그림 4-3거더별 선정 형식

그림 4-4에 나타낸 단면감소 선정 형식은 경간별로 단면을 선정하는 방법으로 그림 4-4(a)는 전체거더에 대하여 각각의 경간을 대상으로 단면감소를 수행하는 방법이며 그림 4-4(b)는 외측거더의 경간을 대상으로 단면 감소를 먼저 수행하고 내측거더의 경간에 대하여 단면감소를 수행하는 방법이다.그리고 그림 4-4(c)는 각각의 거더의 경간을 대상으로 단면감소를 수행하는 방법이다.

- - -777000--- (a)전체거더

(b)외측거더→내측거더

(c)각각의 거더 그림 4-4경간별 선정 형식

그림 4-5에 나타낸 단면감소 선정 형식은 구간별로 단면을 선정하는 방법으로 그림 4-5(a)는 전체거더 및 전체 경간에 대하여 각각의 단면구간을 대상으로 단 면감소를 수행하는 방법이며,그림 4-5(b)는 전체거더의 한 경간을 대상으로 각 단면구간에 대하여 단면감소를 수행하는 방법이다.그림 4-5(c)는 전체거더 및 전체경간에 대하여 각 외측거더의 구간을 대상으로 단면 감소를 먼저 수행하고 내측거더의 구간에 대하여 단면감소를 수행하는 방법이다.그리고 그림 4-5(d)는 한 경간의 외측거더의 구간을 대상으로 단면감소를 먼저 수행하고 내측거더의 단면구간에 대하여 단면감소를 수행하는 방법이며,그림 4-5(e)는 하나의 거더에 대한 전체 경간을 대상으로 각각의 거더에 대하여 단면감소를 수행하는 방법이 다.그림 4-5(f)는 하나의 거더 및 경간에 대한 단면구간을 대상으로 단면감소를 수행하는 방법이다.여기서,단면구간은 최적설계시 입력되는 단면변화 구간을 의미한다.

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(a)전체거더 (b)전체경간

(c)외측거더→내측거더 (d)외측거더 경간→내측거더 경간

(e)각각의 거더 (f)각각의 경간 그림 4-5구간별 단면감소 선정 형식

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2)))단단단면면면감감감소소소 진진진행행행 방방방법법법

본 연구에서 개발한 최적화프로그램에서의 단면감소 진행 방법을 표 4-1에 나 타내었다.단면감소 진행방법은 방법 1～방법 9와 같이 부재별로 진행하는 방법 과 방법 10～방법 13과 같이 단면별로 진행하는 방법이 있다.

부재별로 진행하는 방법은 단면에서 최적화하고자 하는 부재를 선택하여 그 부재에 대하여 단면감소를 진행하는 방법이며,단면별로 진행하는 방법은 단면에 서 최적화하고자 하는 단면 전체에 대하여 순차적으로 단면감소를 진행하는 방 법이다.또한 방법 12와 방법 13은 사용자가 방법 1～방법 11의 방법을 적절히 조합하여 단면감소를 할 수 있는 방법이다.

이러한 방법 중에서 본 연구에서의 단면감소 선정형식은 그림 4-5(b)의 전체경 간에 대하여 단면감소 진행 방법 중 5→ 6→ 10번의 방법을 조합하여 최적설 계를 수행하였다.단면감소 선정형식을 그림 4-5(b)의 방법으로 선정한 것은 일 반적인 2거더교 설계시 각각의 거더에 단면이 변화하는 구간에 대하여 동일한 단면을 적용시키는 것을 고려한 것이며,단면감소 진행 방법을 5→ 6→ 10번의 순서로 선정한 것은 단면의 단면2차모멘트의 변화에 복부높이가 가장 큰 영향을 미치는 것을 고려한 것이다.

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이상의 최적단면 선정과정 및 단면감소 방법을 수행하여 도로교설계기준(2005) 의 기준을 만족하는 최소중량 단면을 목표로 하였다.따라서 본 논문에서 개발된 최적화프로그램은 단면이 최소 단면적(A)를 가지면서 단면2차모멘트(I)가 최대로 되는 단면을 산정하고자 하였다.

표 4-1단면감소 진행 방법

부재별

1 _

2 _{ }

3 _

4 _

5 _

6 _

7 _→ _{ } 8 _→ _

9 _→_

단면별

10 _→ _{ }→_→ _

11 _{ }→ _{ }→_→ _→_→_

12 __→ __{ }→ __․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

13 방법→방법→방법→․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․

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