KDS 설계기준 24 12 21 교량 설계하중(한계상태설계법)

by
KDS_교량 설계하중(한계상태설계법)
KDS_교량 설계하중(한계상태설계법)
“

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 기준은 교량 설계 시 사용되는 하중에 대한 최소 요구 조건, 적용 한계, 하중 계수 및 하중 조합을 규정한다. 기존 교량의 구조적 안전성 평가에도 적용 가능하며, 최소 요구 조건이므로 발주자의 판단에 따라 이 기준 이상의 하중을 사용할 수 있다.

2. 조사 및 계획

내용 없음.

3. 재료

내용 없음.

4. 설계

4.1 하중의 종류

설계 시 다음 하중을 고려한다.

  • 지속하는 하중
    • 고정 하중: 구조 부재 및 비구조적 부착물의 중량 (DC), 포장 및 설비의 고정 하중 (DW), 시공 중 발생한 누적 하중 효과, 구속 응력 (EL), 콘크리트 크리프 (CR), 건조 수축 (SH)
    • 토압: 수평 토압 (EH), 상재토 하중 (ES), 수직 토압 (EV), 말뚝 부마찰력 (DD)
  • 변동하는 하중
    • 활하중: 차량 활하중 및 열차 활하중 (LL), 상재 활하중 (LS), 보도 하중 (PL), 열차 횡하중 (LF)
    • 충격 (IM)
    • 풍하중: 차량에 작용하는 풍하중 (WL), 구조물에 작용하는 풍하중 (WS)
    • 온도 변화: 단면 평균 온도 (TU), 온도 경사 (TG)
    • 지진 (EQ)
    • 정수압, 유수압 (WA)
    • 부력 또는 양압력 (BP)
    • 설하중 및 빙하중 (IC)
    • 지반 변동 (GD)
    • 지점 이동 (SD)
    • 파압 (WP)
    • 원심 하중 (CF)
    • 제동 하중 (BR)
    • 가설 시 하중 (ER)
    • 충돌 하중: 차량 충돌 하중 (CT), 선박 충돌 하중 (CV)
    • 마찰력 (FR)
    • 시제동 하중 (SB)
    • 탈선 하중 (DR)
    • 장대 레일 종방향 하중 (LR)

4.2 고정 하중: DC, DW

  • 고정 하중은 구조물의 자중, 부속물, 부착된 설비, 토피, 포장, 덧씌우기, 확폭 등에 의한 모든 예측 가능한 중량을 포함한다. 표 4.2-1의 단위 질량을 사용하며, 실제 질량이 명확한 경우 그 값을 사용한다.

| 재료 | 단위 체적 중량 (kN/m3) | |—|—| | 강재, 주강, 단강 | 77.0 | | 주철, 주물 강재 | 77.0 | | 연철 | 76.5 | | 알루미늄 합금 | 27.5 | | 철근 콘크리트 | 24.5 | | 프리스트레스트 콘크리트 | 24.5 | | 콘크리트 | 23.0 | | 인공 경량 골재 콘크리트 | 15~17 | | 시멘트 모르타르 | 21.0 | | 역청 재 (방수용) | 11.0 | | 아스팔트 포장 재 | 22.6 | | 석재 | 26 | | 도상 (자갈 또는 쇄석) | 19 | | 모래, 자갈, 부순 돌, 흙 | 16~20 | | 석탄, 탄가루 | 10 | | 목재 | 단단한 것: 9.4, 무른 것: 7.8 | | 용수 | 담수: 9.8, 해수: 10.2 |

  • 2차 고정 하중 (부가되는 고정 하중)
    • 궤도, 방수, 방음벽, 신호기 기둥, 전차선 지주 등을 포함하며, 자갈 도상, 케이블 등은 제거 가능한 2차 고정 하중이다.
    • 자갈 및 콘크리트 도상 궤도의 2차 고정 하중은 계산하여 적용하며, 단선 궤도에 대한 재료의 중량은 다음 값을 사용할 수 있다.
      • 레일 (체결구 포함): 1.5 kN/m
      • 침목: 일반 철도용: 4.1 kN/m, 고속 철도용: 5.0 kN/m
      • 자갈 도상: 19 kN/m3, 보조 도상: 16 kN/m3
      • 콘크리트 궤도 도상: 24.5 kN/m3, 콘크리트 궤도 보조 도상: 24.5 kN/m3
    • 자갈 도상의 중량은 보선 작업을 고려하여 30% 할증된 값을 사용하며, 곡선부에서는 캔트 부설에 따른 증가량을 추가하여 사용한다.
    • 무도상 판형 교량에서의 경우, 교량 침목 부설 궤도는 7 kN/m (단선), 직결 궤도는 3 kN/m (단선)으로 한다.
    • 전선, 신호 케이블 등의 2차 고정 하중은 1 kN/m로 하며, 트러프 하중은 별도로 계산한다.

4.3 활하중

4.3.1 차량 활하중: LL

4.3.1.1 재하 차로의 수
  • 재하를 위한 재하 차로의 수 ()는 다음 식과 같다.

n = [B / b] 의 정수부

* B: 연석, 방호 울타리 (중앙 분리대 포함) 간의 교폭 (m)
* b: 발주자에 의해 정해진 계획 차로의 폭 (m)
  • 식 (4.3-1)에 의한 이 1이며 가 6.0 m 이상인 경우에는 재하 차로의 수 ()를 2로 한다.
4.3.1.2 재하 차로의 폭
  • 재하 차로의 폭 ()는 다음 식과 같다.

b = B / n

4.3.1.3 설계 차량 활하중
  • 교량 및 부수되는 구조물의 노면에 작용하는 차량 활하중 (KL-510으로 명명함)은 표준 트럭 하중과 표준 차로 하중으로 이루어진다.
  • 이 하중들은 재하 차로 내에서 횡 방향으로 3,000 mm의 폭을 점유하는 것으로 가정한다.
4.3.1.3.1 표준 트럭 하중
  • 표준 트럭의 중량과 축간거리는 그림 4.3-1과 같으며, 충격 하중은 4.4에 규정된 대로 적용해야 한다.
4.3.1.3.2 표준 차로 하중
  • 표준 차로 하중은 종방향으로 균등하게 분포된 하중으로 표 4.3-2의 값을 적용한다.
  • 횡방향으로는 3,000mm의 폭으로 균등하게 분포되어있으며, 충격 하중은 적용하지 않는다.

| ≤ 60m | > 60m | |—|—| | 표준 차로 하중이 재하되는 부분의 지간 | 표준 차로 하중이 재하되는 부분의 지간 |

4.3.1.4 바닥판과 바닥틀을 설계하는 경우의 설계 차량 활하중
  • 차도 부분에 표준 트럭 하중을 재하하며, 종방향으로는 차로 당 1대를 원칙으로 하고 횡방향으로는 재하 가능한 대수를 재하한다.
  • 동시 재하 계수를 고려하여 설계 부재에 최대 응력이 일어나도록 재하하며, 교축 직각 방향으로 볼 때, 표준 트럭 하중의 최외측 차륜 중심의 재하 위치는 차도 부분의 단부로부터 300mm로 한다.
  • 차륜의 접지면은 표준 트럭 하중의 각 차륜에 대해 면적이 (mm2)인 직사각형으로 간주하며, 폭과 길이의 비는 2.5:1로 한다. 여기서, 는 차륜의 중량 (kN)이다.
  • 접지면이 연속적인 표면인 경우 접지압은 균일하게 분포하는 것으로 가정한다.
  • 접지면이 단속적인 경우 접지압은 바퀴 자국이 있는 실제 접촉면에 균등하게 분포되어 있으며, 규정된 접지면과 실제 접지면의 비만큼 압력을 증가시킨다.
4.3.1.5 주거더를 설계하는 경우의 설계 차량 활하중
  • 최대 하중 영향은 다음의 경우 중 큰 값을 사용한다.
    • 표준 트럭 하중의 영향
    • 표준 트럭 하중 영향의 75%와 표준 차로 하중의 영향의 합
  • 최대 하중 효과에 영향을 주지 않는 바퀴는 무시해도 된다.
  • 재하 차로와 각 차로에 재하되는 3,000mm 폭은 최대 하중 영향을 갖도록 배치되어야 한다.
  • 표준 트럭 하중 최외측 차륜 중심의 횡방향 재하 위치는 차도 부분의 단부로부터 600mm로 한다.
4.3.1.6 흙 채움에 의한 윤하중의 분배
  • 채움의 깊이가 600mm보다 작은 경우 활하중 분배에 대한 채움의 영향을 무시할 수 있다. 암거 상부의 활하중 분배는 KDS 24 10 11 (4.6.2.1) 및 (4.6.3.2)의 차량 방향과 평행한 바닥판의 규정을 근거로 한다.
  • 채움의 깊이가 600mm을 초과할 때는 윤하중이 4.3.1.4 (2)에 규정된 타이어 접촉 면적과 크기가 같은 직사각형에 균등하게 작용하는 분포 하중으로 간주하며, 양질의 입상 채움에서는 깊이의 1.15배, 다른 채움에서는 그 깊이만큼 증가시킨다. 4.3.1.3의 규정이 적용된다.
  • 몇 개의 바퀴 하중이 중복되어 받는 경우에는 전체 하중은 전 면적에 균일하게 분포시킬 수 있다.
  • 단경간 암거에서 채움의 깊이가 2,400 mm 이상이며 경간 길이보다 큰 경우에는 활하중 효과를 무시할 수 있다. 다경간 암거의 경우에는 채움의 깊이가 벽 사이 거리보다 크면 활하중 효과를 무시할 수 있다.
  • 흙 채움을 통한 하중 분배에 기초한 콘크리트 바닥판의 활하중과 충격 하중에 의한 모멘트가 KDS 24 10 11 (4.6.2.1) 및 (4.6.3.2)에서 계산된 활하중이나 충격 하중의 모멘트보다 크면 후자의 모멘트를 사용한다.
4.3.1.7 처짐 평가를 위한 하중 재하
  • 발주자가 규정된 활하중에 대한 처짐의 허용 기준을 요구할 때 처짐은 아래의 값 중 큰 값을 사용해야 한다.
    • 표준 트럭 하중만으로 얻은 처짐
    • 표준 차로 하중과 조합된 표준 트럭 하중의 25%에 의해 얻은 처짐

4.3.2 피로 하중

4.3.2.1 크기와 형태
  • 피로의 영향을 검토하는 경우의 활하중은 4.3.1.3.1에서 규정된 표준 트럭 하중의 80%를 적용한다. 이때 적용하는 충격 계수는 4.4의 충격 하중 조항을 적용한다.
4.3.2.2 빈도
  • 피로 하중의 빈도는 단일 차로 일평균 트럭 교통량 (ADTTSL)을 사용하며, 교량의 모든 부재에 적용한다.
  • 단일 차로의 일평균 트럭 교통량에 대한 확실한 정보가 없을 때는 식 (4.3-3)의 차로 당 통행 비율을 적용하여 산정할 수 있다.

ADTTSL = p × ADTT

* ADTT: 한 방향 일일 트럭 교통량의 설계 수명 기간 동안 평균값
* ADTTSL: 한 방향 한 차로의 일일 트럭 교통량의 설계 수명 기간 동안 평균값
* p: 표 4.3-3의 값

| 트럭이 통행 가능한 차로 수 | p | |—|—| | 1차로 | 1.00 | | 2차로 | 0.85 | | 3차로 이상 | 0.80 |

4.3.2.3 피로 설계에서의 하중 분배
  • 정밀한 방법: KDS 24 10 11 (4.6.11)에 규정된 정밀한 방법으로 해석하는 경우 고려하는 상세 부위에 최대 응력이 발생하도록 바닥판의 통행 위치나 재하 차로의 위치에 관계없이 횡방향, 종방향으로 하나의 설계 트럭을 배치한다.
  • 근사적 방법: KDS 24 10 11 (4.6.3)에 규정된 근사적 하중 분배로 해석하는 경우 한 차선의 분배 계수를 사용해야 한다.

4.3.3 열차 활하중: LL

4.3.3.1 표준 열차 하중
  • KRL-2012 표준 열차 하중 재하
    • 여객, 화물 혼용 구간의 철도 교량은 그림 4.3(철)-1의 하중을 견디도록 설계되어야 한다.
    • 고속 열차만 운행하는 여객 전용선의 경우에는 KRL-2012 표준 열차 하중의 75%를 적용한 KRL-2012 여객 전용 표준 열차 하중 재하도에 나타낸 하중을 견디도록 설계한다.
    • 하나 혹은 두 개의 궤도를 가지는 교량은 각각의 궤도에 KRL-2012 표준 열차 하중이 적용되며, 세 개 이상의 궤도를 가지는 교량은 다음 두 경우 중 불리한 조건을 적용하여 검토해야 한다.
      • 두 개의 궤도에는 KRL-2012 표준 열차 하중을 전부 재하하고, 세 번째 궤도에는 KRL-2012 표준 열차 하중 50%, 나머지 궤도에는 비 재하.
      • 모든 궤도에 KRL-2012 표준 열차 하중의 75%를 재하.
  • KRL-2012 표준 열차 하중 편심 수직 하중의 편심은 고려되어야 한다.
  • 교량에 대한 KRL-2012 표준 열차 하중의 전달은 도상 구조물이나 비 도상 구조물 모두 침목과 레일로 인한 KRL-2012 표준 열차 하중의 분산이 고려되어야 한다. (그림 4.3(철)-3 참조)
  • 피로의 영향을 검토할 때의 KRL-2012 표준 열차 하중: 설치되는 선로수에 관계없이 단선 재하 하중을 적용하며, 고려하는 상세 부위에 최대 응력이 발생하도록 하중을 재하한다.
  • 바람의 영향을 검토할 때의 KRL-2012 표준 열차 하중: 공차 하중을 사용할 때는 1궤도당 16 kN/m의 등분포 하중으로 하며, 충격은 가산하지 않는다.
4.3.3.2 EL 표준 열차 하중
  • 전동차 전용선인 경우에는 EL 표준 열차 하중을 적용하며, 특정 차량만을 운전하는 선로에서는 차량의 중량 및 통과 빈도 등을 고려하여 표준 열차 하중을 정할 수 있다.
  • 하중의 재하 방법: 복선의 표준 열차 하중은 복선을 같은 방향으로 재하하고, 3선의 경우 복선 하중과 나머지 1선은 1/2 하중을 재하한다. 4선의 경우에는 복선 하중과 1선은 1/2 하중으로, 나머지 1선은 1/4 하중을 재하한다.
  • 피로의 영향을 검토할 때의 표준 열차 하중: 단선을 지지하는 부재는 단선 재하의 응력으로, 복선의 경우에도 단선 재하의 상태에서 검토한다.
  • 바람의 영향을 검토할 때의 표준 열차 하중: 공차 하중을 사용할 때는 1궤도당 16 kN/m의 등분포 하중으로 하며, 충격은 가산하지 않는다.

4.3.4 보도 하중

4.3.4.1 도로교에 대한 군집 하중
  • 바닥판과 바닥틀을 설계하는 경우: 보도 등에는 5 kN/m2의 보도 하중이 설계 차량 활하중과 동시에 적용된다.
  • 주거더를 설계하는 경우: 보도 등에는 표 4.3-4의 등분포 하중을 재하한다.
  • 유지 관리용 또는 부수되는 차량 통행이 예상되는 경우 이 하중은 설계에 고려되어야 하며, 이 차량에 대해 충격 하중은 고려하지 않는다.

| 지간장 (m) | 등분포 하중의 크기(kN/m2) | |—|—| | ≤ 80 | 3.5 | | 80 < ≤ 130 | (4.3-0.01) | | > 130 | 3.0 |

4.3.4.2 철도교에 대한 군중 하중, 승강장에 재하되는 하중
  • 철도 교량의 주거더 설계: 일반 보행자용 보도 시설이 포함되어 있을 경우에는 보도 위에 2 kN/m2의 하중을 철도 차량에 따른 하중에 추가하여 고려해야 한다.
  • 일반 보행자용 보도부를 직접 지지하는 구조: 5 kN/m2이 적용되어야 한다.
  • 승강장: 공공 교통용 차량이 올라타지 않는 이상 승강장 면 위에는 5 kN/m2의 등분포 하중을 적용할 수 있다. 또한 이 등분포 하중 재하 상태에서 가장 불리한 구조 위치에 20 kN의 집중 하중을 추가로 올릴 수 있다.
  • 구조 계산의 대상에 따라: 표 4.3(철)-1의 군중 하중을 재하할 수 있다.

| 구조 계산의 대상 | 구조 종별 | 상시 (kN/m2) | |—|—|—| | 승환 과선교, 승강장 | 콘크리트 슬래브 | 5.0 | | 역부 고가교의 중간층 슬래브 등, 캔틸레버 슬래브, 교측 보도 (도상 궤도의 교량 거더) | 캔틸레버 슬래브, 교측 보도 (슬래브 궤도 또는 무도상의 교형) | 3.0 | | 승환 과선교, 승강장 | 보, 기둥 | 3.5 | | 역부 고가교의 중간층 보 등 | | | | 교량 점검 시설 | | 4.0 |

4.3.5 열차 횡하중: LF

4.3.5.1 KRL-2012 표준 열차 하중의 열차 횡하중
  • 궤도 중심선과 직각을 이룬 레일의 윗면에 수평하게 집중 하중으로 작용하며, 직선과 곡선 궤도 모두 적용한다.
  • 크기는 Q=100 kN으로 정하며, 충격 계수 및 원심력 감소 계수와 곱해서 적용하지 않는다.
  • 복선 이상의 선로를 지지하는 구조물인 경우, 열차 횡하중은 1궤도에 대한 것만을 고려한다.
  • 레일 체결구와 직접적으로 접촉하는 구조 부재 (자갈 도상이 없는 궤도가 사용되어질 때)에 고려하며, 자갈 도상을 가지는 교량 상부의 설계에는 고려하지 않는다. 슬래브 궤도 구조 (콘크리트 도상)인 경우에는 고려되어야 한다.
4.3.5.2 EL 표준 열차 하중의 열차 횡하중
  • 그림 4.3(철)-5와 같이 연행 집중 이동 하중으로 하고, 레일 면의 높이에서 교축에 직각이고 수평으로 작용하는 것으로 한다.
  • 크기는 EL 표준 열차 하중 축중의 20%로 값으로 한다.
  • 복선 이상의 선로를 지지하는 구조물인 경우, 열차 횡하중은 1궤도에 대한 것만을 고려한다.
  • 레일 체결구와 직접적으로 접촉하는 구조 부재 (자갈 도상이 없는 궤도가 사용되어질 때)에 고려하며, 자갈 도상을 가지는 교량 상부의 설계에는 고려하지 않는다. 슬래브 궤도 구조 (콘크리트 도상)인 경우에는 고려되어야 한다.

4.3.6 캔트 (cant) 효과

  • 곡선 궤도를 가지는 구조물에서는 캔트 효과를 고려해야 하며, 횡 방향으로 열차의 중심을 이동시키는 것으로 고려해야 한다.
  • 정지 상태 열차와 운행 중인 열차 (원심 하중 고려)의 경우를 고려해야 한다.

4.4 충격 하중: IM

  • 4.4.2와 4.4.3에서 허용된 경우를 제외하고 원심력과 제동력 이외의 표준 트럭 하중에 의한 정적 효과는 표 4.4-1에 규정된 충격 하중의 비율에 따라 증가시켜야 한다.
  • 정적 하중에 적용시켜야 할 충격 하중 계수는 (1+IM/100)이다.
  • 충격 하중은 보도 하중이나 표준 차로 하중에는 적용되지 않는다.

| 성분 | IM | |—|—| | 바닥판 신축 이음 장치를 제외한 모든 다른 부재 | 피로 한계 상태를 제외한 모든 한계 상태: 25%, 피로 한계 상태: 15% |

  • 다음과 같은 경우에는 충격 하중을 적용할 필요가 없다.
    • 상부 구조물로부터 수직 반력을 받지 않는 옹벽
    • 전체가 지표면 이하인 기초 부재
  • 충격 하중은 KDS 24 10 11 (4.7.2.1)의 규정에 따라 충분한 증거에 의해 검증될 수 있다면 연결부를 제외한 다른 부재에 대하여 감소시킬 수 있다.
4.4.2 매설된 부재
  • 암거나 매설된 구조물에 대한 충격 하중은 백분율로 다음 식과 같다.

IM = 100 - 0.08 * h

* h: 구조물을 덮고 있는 최소 깊이 (mm)
4.4.3 목재 부재
  • 목교나 교량의 목재 부재에 대해서는 4.4.1에 규정된 충격 하중을 표 4.4-1에 제시된 값의 50%로 줄일 수 있다.
4.4.4 표준 열차 하중에 대한 동적 효과 (충격 계수)
  • 표준 열차 하중은 충격 계수에 의한 하중이 곱해지는 동적 충격 효과를 포함해야 한다.
  • 충격 계수는 교량의 진동 효과와 응력의 동적 확대로 산정되어진다. 공진과 상부 구조에서 초과 진동은 이 값에서 고려되지 않으며 그 효과는 별도 해석으로 검토되어야 한다.
  • 충격 계수는 철근 콘크리트, 프리스트레스 콘크리트와 강구조 또는 합성 구조물에서 동일한 값을 갖는다.
  • 충격 계수의 값은 구조물의 길이 특성치 ()에 의존해야 하며, 의 크기는 표 4.4(철)-1를 따른다.

| 번호 | 교량 부재, 교량 유형 | 바닥 부재 | |—|—|—| | 1 | 레일 베어러 (Rail Bearer) | 가로 거더 간격 3.0 m | | 2 | 단순 지지된 레일 베어러에 의해 재하된 가로 거더 | 가로 거더 간격의 2배 3.0 m | | 3 | 연속 상판 부재에 의해 재하된 가로 거더 | 주 거더의 지간 또는 가로 거더 지간의 2배 중 작은 값 | | 4 | 단부 가로 거더 | 4.0 m | | 5 | 상판 슬라브 | 각각의 주 지간 방향에 대하여 번호 1-4에 해당하는 값 | | 6 | 캔틸레버로 된 가로 거더 | 가로 거더에 해당하는 값 (번호 2-4) | | 7 | 캔틸레버로 된 레일 베어러 | 0.50 m | | 8 | 오직 가로 거더에 의해서만 재하된 서스펜션 바 (Suspension Bars) 또는 지지 (Supports) | 가로 거더에 해당하는 값 (번호 2-4) | | 9 | 박스 거더 돌출 (Box Girder Overhang) | 2 돌출 폭 | | 10 | 박스 거더 슬라브 | 복부 사이 거리 | | 11 | 거더 | 2개 지지점 위에서 | 주 거더의 지간 | | 12 | n개 지간에 걸쳐서 연속 | 2 | 3 | 4 | 5 | 지간 | Lc | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | | 13 | 캔틸레버/ 현수 (Suspended) 지간 교량 | 캔틸레버 거더 | 거더의 지간 | | 14 | 현수 거더 | 현수 거더의 지간 | | 15 | 아치 | 지간 절반 | | 16 | 주 거더 위에 침목을 바로 놓는 경우, 보와 이음매에 대하여 | 주 거더의 Lc | | 17 | 교량 부재의 는 강기둥, 지지 뼈대 (Support Frame), 가로보, 연결 조인트, 받침, 앵커, 주춧돌 (Bed Stone) 등과 같은 부재들과 주춧돌과 벽돌 사이 및 받침 아래의 압력의 지지에 적용된다. | | | 18 | 부재에서의 총 응력이 몇몇 항들의 합인 경우, 각 상응하는 지지 함수, 즉, 상판 슬라브 또는 레일 베어러 경우의 방정식은 만약, 그 단면이 주 거더의 계산에 고려된다면, 총 응력의 각 항은 상응하는 특성치 지간 를 사용하여 (4, 14번은 제외), 문제에 있어서의 운반 함수 (Carrying Function)에 대한 동적 인자를 고려하여 계산되어야 한다. | |

  • 충격 계수는 다음 식으로 계산하여 적용한다.

IM = 1 + a * (Lc / Lm)^b

* Lm: 최소 Lmax
* a, b: 표 4.4(철)-1의 값
  • 충격 계수가 적용된 하중은 다음과 같은 부분의 설계에 적용해야 한다.
    • 상부 구조, 강재 또는 콘크리트로 지지하는 기둥, 라멘 구조의 기둥, 그리고 일반적으로 일부 주 기초에까지 이르는 구조 부분도 확장 적용해야 할 필요가 있다.
    • 콘크리트 또는 강파일 지반선 위의 부분으로서 상부 구조와 직접 연결된 강결 형식이나 연속 형식의 구조
  • 충격 하중은 다음의 구조물에서는 적용하지 않는다.
    • 교대, 옹벽, 벽식 기초, 그리고 말뚝 기초나 가구
    • 기초와 지반, 터널 안의 기초 바닥 슬래브
    • 보도부
  • 라멘 교 및 아치 교 등의 구조물에서 구조물의 상면이 흙이 1m 이상 덮어져 있는 경우의 값은 다음 식에 따라 저감하여 적용한다.

IM = IM0 * exp(-0.5 * h)

* h: 구조물 상면에서 침목 상단까지의 복토 높이 (m)
  • 하부 구조의 설계에 사용하는 상부 구조 반력에는 표준 열차 하중에 의한 충격을 고려하지 않아도 된다. 그러나 받침부나 콘크리트, 강재 그리고 강합성으로 된 기둥 형의 교각 또는 이와 유사한 경량의 구체로 된 하부 구조의 구체 부분에는 충격을 고려해야 한다.
  • 활모양으로 불룩한 단면의 상판 내민 슬래브에서는 고정 하중에서 20%의 동적 충격을 적용하여 계산해야 한다.

4.5 프리스트레스힘: PS

  • 구조물에 프리스트레스힘을 도입하는 경우에는 설계에 이를 고려해야 한다. 프리스트레스트 콘크리트에 도입하는 프리스트레스힘에 관해서는 다음과 같이 정한다.
    • 설계 시에 고려해야 할 프리스트레스힘은 프리스트레싱 직후의 프리스트레스힘과 유효 프리스트레스힘이다. 또 프리스트레스힘에 의하여 부정정력이 일어나는 경우에는 이들도 고려해야 한다.
    • 프리스트레싱 직후의 프리스트레스힘의 감소는 프리텐션 방식에서는 콘크리트의 탄성 변형만을 고려해야 하고, 포스트텐션 방식에서는 콘크리트의 탄성 변형, PS 강재와 쉬스의 마찰, 정착 장치 및 정착부 내부의 마찰, 정착 장치에서의 활동량을 고려해야 한다.
    • 유효 프리스트레스힘은 프리스트레싱 직후의 프리스트레스힘에 다음의 영향을 고려하여 산출한다.
      • 콘크리트의 크리프: 이 경우에 고려하는 지속 하중은 프리스트레스힘과 고정 하중이다.
      • 콘크리트의 건조 수축
      • PS 강재의 릴랙세이션
    • 일반적으로 프리스트레스힘에 의해 보의 변형이 구속되어 이로 인하여 부정정력이 발생하게 되는데 단면의 응력을 검사할 경우에 이 부정정력을 고려해야 한다. 유효 프리스트레스힘에 의한 부정정력은 PS 강재 인장력의 유효 계수를 부재 전체에 걸쳐 평균한 값을 프리스트레싱 직후의 부정정력에 곱하여 산출할 수 있다.

4.6 콘크리트의 크리프: CR

  • 콘크리트와 목재의 크리프 변형도는 KDS 24 14 21에 따른다. 크리프로 인한 하중과 변형량을 결정하기 위하여 시간 의존성과 압축 응력의 변화를 고려하여야 한다.

4.7 콘크리트의 건조 수축: SH

  • 다른 재령과 재질의 콘크리트 사이, 콘크리트와 강재 또는 목재와의 사이에서 발생하는 부등 건조 수축에 의한 변형도는 일반적으로 KDS 24 14 21에 따라 결정되어야 한다.

4.8 토압: EH, ES, LS, DD

  • 토압은 구조물과 지반의 상대적인 변위와 관계하여 정지 토압, 주동 토압 및 수동
”