KCS 표준시방서 244135 감쇠장치(한계상태설계법)

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점성감쇠장치 시방서

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 기준은 내진보강 목적으로 설치되는 점성감쇠장치에 관한 일반적인 사항에 적용된다.
점성감쇠장치 이외의 감쇠장치 시공과 관련된 사항은 본 기준 3. 시공에 준하여 적용할 수 있다.

1.2 참고 기준

1.2.1 관련 법규

(내용 없음)

1.2.2 관련 기준

KS D 3515 용접구조용 압연강재
KS D 3517 기계구조용 탄소강 강관
KS D 3867 기계구조용 합금강 강재
KS F 4424 교량 지지용 포트 받침
KDS 24 12 21 교량설계하중(한계상태설계법)
EN 15129:2009 Anti-seismic devices

1.3 용어의 정의

내부충진재: 에너지 소산을 위해 실린더 내부에 충진되는 점성유체
마모방지 링: 피스톤 외측에 설치되어 피스톤과 실린더의 마모를 방지하는 링
밀봉판: 실린더의 유체 누출을 방지하는 마감판
봉함 링: 밀봉판과 실린더 사이의 유체 누출을 방지하는 링
스트로크: 피스톤이 실린더 안의 한 끝에서 다른 끝까지 움직이는 거리
유출방지 링: 피스톤로드와 밀봉판 사이에 설치되어 유체의 누출을 방지하는 링
점성감쇠장치: 지진 발생 시 구조물의 손상을 줄이기 위해 지진 에너지를 흡수하는 기능을 가진 장치로, 점성감쇠장치와 이의 정상적인 작용에 필요한 부속장비로 구성됨.
프리셋팅량: 감쇠장치 설치 시의 온도와 상부구조의 잔여 크리프와 건조수축량을 고려하여 감쇠장치의 설치 길이를 사전에 설정하는 값

1.4 제출물

수급자는 시공 전에 다음과 같은 자료들을 공사감독자에게 제출하여 승인을 받아야 한다.
- 시공 계획서
- 시험 및 검사 계획서
- 시공 상세도면
  - 시공 상세도면은 다음을 포함하여 작성해야 한다.
    - 설치 시의 온도를 고려한 감쇠장치의 이동량 및 여유량 등
    - 사용할 감쇠장치와 자재의 모든 세부사항을 나타내고 감쇠장치 제조 전에 공사감독자의 승인을 받아야 한다.
- 품질보증서류
  - 제조품의 품질을 효율적으로 관리하기 위해 수급자는 설계, 생산, 시험에 대한 ISO 9001에 부합하는 시스템을 갖추어야 한다.
  - 원자재 및 기타에 대한 확인을 위해 발주자의 요청이 있을 경우에는 이에 관한 자료를 제출해야 한다.
- 공급원 승인 요청서
- 구조계산서

1.5 운반, 보관, 취급

감쇠장치는 제작 공장에서 조립되어 설치 준비가 완료된 일체로 건설 현장에 운반되어야 한다.
감쇠장치는 운반 중에 손상을 입지 않도록 포장되어야 하며, 취급 및 보관을 위해 보호 조치를 수급자가 제시한 수준 이상으로 보관, 취급해야 한다.

1.6 일반조건

감쇠장치는 지진 시에는 연결되는 부재의 상대속도에 따라 감쇠력을 발휘하여 구조물의 지진에 의한 에너지를 흡수할 수 있어야 하며, 상시에는 온도에 의한 교량의 신축 팽창, 활하중에 의한 처짐 등을 수용할 수 있어야 한다.
스트로크의 위치나 설치 각도에 관계없이 단지 속도에 의해서 감쇠력이 좌우되어야 한다.
내구 연한 동안 부식에 대한 저항성을 유지해야 한다.
동적인 누출이나 작동하지 않는 정적인 상태에서의 누출이 없어야 한다.
전체 스트로크 범위 내에서 동등한 성능을 유지해야 한다.
다음 환경 인자들의 어떠한 조합 하에서도 작동이 가능해야 한다.
- 설치 지역의 대기 온도
- 해안 지역에서의 일반적인 대기압
- 습도(100%까지)
- 비, 눈, 안개, 매연, 바람, 오존, 직사광선, 모래와 먼지, 염해 중 가설 지역에서 특별하게 고려해야 하는 환경 인자

1.7 유지관리 장비 및 자재

감쇠장치는 사용 수명 기간 동안 도장 등의 유지관리가 불필요한 것이어야 한다. 또한 인력에 의한 설치, 제거 및 교체(필요한 경우)가 가능한 구조이어야 한다.
각각의 설치된 장치에는 관찰이 용이한 위치에 수급자, 장치 및 종류, 수급자의 증명, 제작 연월일, 용량 등을 영구적으로 유지되게 표기해야 한다.
외부의 유체 저장 탱크, 외부의 배관이나 유체 수준 측정기 등은 유체의 누출을 방지하기 위해 허용되지 않는다.
감쇠장치는 설치, 제거, 재설치 등이 용이하도록 제작되어야 한다.

2. 자재

2.1 재료

제품을 만드는데 사용되는 모든 재료는 감쇠장치의 작동에 필요한 요구조건을 만족해야 한다.
수급자는 이들 재료의 필요조건을 만족시켜야 하며, 이에 대한 증명 자료를 공사감독자에게 제출하여 승인을 받아야 한다.
감쇠장치의 설계 및 제작에 사용된 재료, 구성 요소 및 공정에 대하여 본 시방서에 명시되지 않은 것은 공사감독자의 승인을 득해야 한다.
감쇠장치의 제작에 사용된 재료는 설계 도서에 규정된 재료와 동등 이상의 품질인 재료를 사용해야 한다. 그리고 감쇠장치의 제작에 사용되는 재료에 대하여서는 해당 재료 규정에서 명시한 시험들을 수행한 시험 성적서가 제출되어야 한다.
실린더는 KS D 3517에 규정된 STKM 13C 강재와 동등 이상의 품질인 강재를 사용해야 한다.
피스톤은 KS D 3867에 규정된 SCM 440 강재와 동등 이상의 품질인 강재를 사용해야 한다.
마모 방지 링은 제작사의 시방에 준하되, 완제품 성능 시험에 의해 그 밀봉 성능이 입증되어야 한다.
봉함 링은 제작사의 시방에 준하되, 완제품 성능 시험에 의해 그 밀봉 성능이 입증되어야 한다.
유출 방지 링은 제작사의 시방에 준하되, 완제품 성능 시험에 의해 그 밀봉 성능이 입증되어야 한다.
내부 충진재는 제작사의 시방에 준하되, 완제품 성능 시험에 의해 그 잠김 성능이 입증되어야 한다.
밀봉판은 KS D 3515에 규정된 SM 490B 강재와 동등 이상의 품질인 강재를 사용해야 한다.
연결튜브는 KS D 3517에 규정된 STKM 13C 강재와 동등 이상의 품질인 강재를 사용해야 한다.

2.2 조립 허용오차

치수 검사는 KS F 4424에 준하여 실시한다.

2.3 자재 품질관리

수급자는 모든 제품이 계약서 및 시방서에서 명기된 요구조건들을 만족함을 보장해야 하며, 각 제품들은 제품 번호, 용량, 수급자명, 공사명 등이 포함된 표식이 있어야 한다.
점성감쇠장치는 국제 공인 시험 기관의 인증을 받은 품질 검사 전문 기관에서 품질 및 성능 시험을 실시한 후 사용한다. 점성감쇠장치의 성능은 KDS 24 12 21(4.11.1.1)의 온도 범위 내에서 표 2.3-1의 성능 기준을 만족해야 한다. 또한, EN 15129의 해당 규정을 준용할 수 있다.
품질 및 성능 시험은 모든 감쇠장치에 대하여 시행해야 한다. 단, 공사감독자가 승인하는 경우에 규격별로 실시할 수 있다. 내구성 시험은 유사 용량의 시험 성적서로 대체할 수 있다.
모든 시험의 과정에서 유체의 누출이 없어야 하며 물리적인 결함이 발견되지 않아야 한다.
시험의 목적은 개별 제품의 연속성을 확인하고 특성 값이 설계 조건에 적합한지를 확인하는 것이다.
항복, 영구 변형, 뒤틀림 등의 현상이 발견되지 않아야 한다. 판정 항목의 설계 제원은 설계 도면 및 내진 보강 설계서를 따른다.

표 2.3-1 점성감쇠장치 성능 검증 시험 기준

3. 시공

3.1 일반사항

수급자는 현장에서의 여건(시공 상의 오차 포함)을 고려하여 보정 및 설치를 위한 전반적인 기술적 지원을 해야 한다.
감쇠장치의 설치는 설계 도면 및 관련 시방 규정에 따라서 시공되어야 하며, 사전에 공사 감독자의 승인을 얻어야 한다.
하부 구조 시공 시 감쇠장치의 설치 위치와 접속의 형상을 고려하여 시공 상세도를 작성하고, 앵커 볼트 위치와 하부 구조 철근의 간섭이 없도록 시공해야 한다.
감쇠장치는 교축 방향과 평행을 유지하도록 시공되어야 하며, 교축 직각 방향의 분력이나 상하 방향의 분력이 교량의 상하부 구조에 작용하지 않도록 한다.

3.2 작업 준비

감쇠장치의 프리셋팅량 산정과 가고정 장치의 위치를 선정할 때 온도, 크리프와 건조 수축의 영향을 고려해야 한다.
수급자는 프리셋팅량(또는 감쇠장치의 길이)을 결정하여 공사 감독자의 승인을 득한 후 설치해야 한다.

3.3 시공 허용오차

설치된 감쇠장치가 표 3.3-1의 검사 기준을 만족하지 못하면 교정하거나, 공사 감독자의 지시에 따라야 한다.

표 3.3-1 감쇠장치 설치 검사 기준

| 검사 항목 | 검사 기준 | |—|—| | 감쇠장치 중심 위치 | ±5mm | | 이동 가능량 | 설계 이동량 + 10mm 이상 | | 설치 높이 | ±5mm | | 감쇠장치의 수평도 (연직 및 수평) | 1/300 | | 앵커 볼트의 연직도 | 1/100 |

3.4 현장 품질관리

수급자는 감쇠장치 설치 완료 후 다음과 같은 방법으로 정규 검사를 실시하고 그 결과를 공사 감독자에게 제출해야 한다.
- 구조물의 온도 변화, 크리프와 건조 수축을 감안한 충분한 이동량
- 육안 손상
- 균열, 잘못된 위치, 예상치 못한 이동이나 변형
- 고정과 안치 상태
- 부식 상태 및 불순물 침투 상태
- 피스톤과 실린더의 상태
- 감쇠장치로 인한 인접 구조물의 손상

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