가설교량 및 노면 복공 시방서
1. 일반사항
1.1 목적
- 가설교량 및 노면 복공의 안전성, 사용성 및 내구성 확보
1.2 적용 범위
- 건설공사용 차량, 건설기계 등의 통행 및 작업을 위한 육상, 수상(해상 포함) 공사 전용 가설교량
- 우회도로용(철도 포함) 가설교량 및 노면 복공 설계
1.3 참고 기준
- 관련 법규: 없음
- 관련 기준:
- KS B 1010 마찰 접합용 고장력 6각 볼트·6각 너트· 평와셔의 세트
- KS D 3503 일반 구조용 압연 강재
- KS D 3504 철근 콘크리트용 봉강
- KS D 3515 용접 구조용 압연 강재
- KS D 3529 용접 구조용 내후성 열간 압연 강재
- KS D 3566 일반 구조용 탄소 강관
- KS D 7004 연강용 피복 아크 용접봉
- KS D 7006 고장력 강용 피복 아크 용접봉
- KS F 4602 기초용 강관 말뚝
- KS F 4603 H형강 말뚝
- KS F 4605 강관 시트 파일
1.4 용어의 정의
- 없음
1.5 기호의 정의
- 없음
1.6 설계 고려사항
- 노면 복공은 복공판, 주거더, 주거더 지지보로 구성
- 복공면은 차량의 원활한 주행을 위해 기존 노면과 평탄하게 유지
- 설치, 해체 및 재설치 시 교통통제 시간 최소화를 위해 시공이 용이한 구조
- 공사기간 중 상부 통행차량 하중을 충분히 지지하여 교통 안전 확보
- 복공판 표면은 통행차량 미끄러짐 방지 고려
1.7 설계 하중
1.7.1 일반사항
- 주하중, 주하중에 해당하는 특수하중, 부하중, 부하중에 해당하는 특수하중 고려
- 실제 하중을 적용
- 고정하중, 설계차량하중(충격하중 포함), 온도하중, 추가고려하중(토압, 수압, 파압, 풍하중, 충돌하중) 검토
- 특수 적재물 운반 시 실제 적용 축하중 측정하여 설계
- 하중 값은 KDS 24 12 20 기준 적용
- 복공판, 주거더, 주거더 지지보는 설계 단면력에 대한 충분한 안전성 확보
- 노면 복공판은 받침부 중심간 거리를 지간으로 하는 단순보로 계산
- 복공판 설계 시 활하중에 대한 충격계수는 0.3 적용
1.7.2 고정하중(D)
- 가설교량 구성부재(보강재 포함) 및 부속물(난간, 펜스, 매달기 시설물 등) 자중
- KDS 24 12 20 기준 고정하중 크기 적용
- 대표적인 강재 단위중량:
- 강재, 주강, 단강: 77.0 kN/m3
- 주철: 71.0 kN/m3
1.7.3 설계차량하중()
- 표준트럭하중(DB하중), 차로하중(DL하중), 등분포하중
- 차도부분에 DB하중 적용 (표 1.7-2 및 그림 1.7-1)
- 종방향: 차로당 1대, 횡방향: 설계부재에 최대 응력 발생하도록 재하
- 최외측 차륜 중심 재하위치: 차도부분 단부로부터 300mm
- 지간이 긴 세로보나 슬래브교는 표준차로하중으로 검토
그림 1.7-1 DB 및 DL하중
표 1.7-2 DB하중
| 교량등급 | 하중등급 | 중량 W(kN) | 총하중 1.8W (kN) | 전륜하중 0.1W (kN) | 후륜하중 0.4W (kN) | |—|—|—|—|—|—| | 1등급 | DB-24 | 240 | 432 | 24 | 96 | | 2등급 | DB-18 | 180 | 324 | 18 | 72 | | 3등급 | DB-13.5 | 135 | 243 | 13.5 | 54 |
1.7.4 공사차량하중()
- 특수장비하중, 상부 거더 가설, 크레인, 트레일러, 궤도형 장비하중
- 크레인 작업 시 아우트리거 편심하중 적용:
- 하이드로 크레인: 편심측 70%, 반대측 30%
- 크롤러 크레인: 편심 괘도 바퀴 85%, 반대측 15%
- 특수 적재물 운반 시 실제 차량 축하중 고려
1.7.5 충격하중(I)
- 설계차량하중은 충격을 일으키는 것으로 간주
- 상부구조 충격계수 식 (1.7-1)로 산출
식 (1.7-1)
I = 0.3 / (1 + (l / 2.5)^2)
- l: 지간부분 길이 (m)
1.7.6 수압(F)
- 유수압은 유수방향에 대한 교각 연직투영면적에 작용하는 수평하중
- 식 (1.7-2)로 산출, 작용위치는 하저면에서 0.6H
- 교각 형상에 따라 계수 적용 (표 1.7-3)
식 (1.7-2)
F = 0.5 * K * V^2 * A
- F: 유수압 (kN)
- K: 교량의 저항 계수
- V: 최대 유속 (m/s)
- A: 교각의 연직투영면적 (m2)
- H: 수심 (m)
표 1.7-3 교량의 저항 계수 K
| 교각의 유수방향 | 단부의 형상 | 계수 | |—|—|—| | 둥근 형상 | – | 0.07 | | 모서리 형상 | – | 0.04 | | 평면 형상 | – | 0.02 | | 유송잡물이 집적되는 교각 | – | 0.07 |
1.7.7 풍하중(W)
- KDS 41 10 15 기준 적용
1.7.8 온도하중(T)
- KDS 24 12 20 기준 적용
1.7.9 토압(H)
- 시·종점 측 흙막이 판에 주동토압 작용 시 평상시 조건의 토압 검토
- 흙막이 판 없이 말뚝만 설치 시 주동토압 고려하지 않음
1.8 하중조합
- KDS 21 10 00(3.3.3) 기준 적용
2. 재료
- 가설교량 및 노면 복공에 사용되는 강재는 KDS 14 30 00 기준 적용
- 일반적으로 주거더(main girder) 및 기타 부재에 구조용 강재 적용
- 접합용 강재: 마찰이음용 고장력 볼트 또는 TS 볼트 (표 2-1)
표 2-1 표준으로 하는 강재
| 강재의 종류 | 규격 | 강재기호 | |—|—|—| | 구조용 강재 | KS D 3503 | SS275 | | – | KS D 3515 | SM275, SM355, SM420, SM460 | | – | KS D 3529 | SMA275, SMA355, SMA460 | | – | KS F 4603 | SHP275, SHP275W, SHP355W | | 강판 | KS D 3566 | SGT275, SGT355 | | – | KS F 4602 | STP275, STP355 | | – | KS F 4605 | SKY400, SKY490 | | 접합용 강재 | KS B 1010 | 1종(F8T), 2종(F10T), 4종(F13T) | | 용접 재료 | KS D 7004 | – | | – | KS D 7006 | – | | 봉강 | KS D 3504 | SD300, SD400 |
- 주1) KS D 3503 강재는 비용접 부재로 한정
- 복공판 재료: KS 기준 적합, 반복 사용에 대한 강성 확보, 용접부위 안전성 확보
3. 설계
3.1 일반사항
- 설계법: KDS 14 30 00 또는 KDS 14 20 00
- 안전성, 사용목적 적합성, 시공 및 유지관리 용이성, 경제성 고려
- 구조거동 검토 및 적정 안전성 확보
- 간단한 구조, 제작/운반/가설/해체/검사/도장/배수/청소 용이성 고려
- 변경 필요 시 공사감독자와 협의
3.2 설계계산
- KDS 14 30 00 또는 KDS 14 20 00 기준 적용
- 도로 기울기 고려, 교차점 등 자동차 진행방향 검토
- 보 플랜지와 복공판 연결 틈 없이 설계
- 현장이음 시 플랜지 단면 감소
- 구조검토 결과 안전 측에 미달 시 보강공법 채택
- 주거더 지지보는 주거더 최대반력과 자중을 하중으로 계산
- 지하매설물 매달기 전용보 설치 시 최대반력 고려
- 주거더 지지보와 말뚝 연결 볼트는 지지보 최대반력으로 설계
- 주거더 사용성 검토 시 처짐은 L/400 이하
- 휨좌굴 방지를 위한 구조보강 시 처짐량은 L/300까지 허용
- 가설교량 말뚝은 횡보강 시 최대반력 1/2 적용
- 환경적 요인으로 철거 시 주면 그라우팅 생략, 주면 마찰력 고려
3.3 허용응력
3.3.1 강재
- 일반적 하중 조건: KDS 24 14 30(4.2) 기준 적용
- 부하중 및 부하중에 해당하는 특수하중 고려 시 KDS 24 14 30(4.2) 기준 적용
- 하중조합 및 허용응력할증: KDS 21 10 00 표3.3-2
3.3.2 고장력 볼트
- 마찰이음용 고장력 볼트 또는 TS볼트 사용
- 허용응력: KDS 24 14 30(4.2.4)
3.3.3 복공판
- 설계차량하중 또는 작업하중 고려하여 구조계산
- 허용응력 이하로 설계, 구조분야 전문자격을 갖춘 기술인 확인
- 사용성 검토 시 처짐은 L/400 이하