KDS24 12 12 교량 설계하중조합(케이블교량)
“
1. 일반사항
1.1 목적
(1)이 기준은 도로 케이블교량에 대한 한계상태설계법에서의 한계상태별 하중조합과 하중계수 결정에 적용하기 위한 것이다.
1.2 적용 범위
(1)이 기준은 케이블교량의 설계에 사용되는 하중들에 대한 최소한의 요구조건, 적용한계, 하중계수 및 하중조합에 대해 규정한다. 또한 이 규정은 기존 교량의 구조적 안전성 평가에도 적용될 수 있다. 이 규정들은 하중에 대한 최소 요구조건이므로, 필요한 경우 발주자의 판단에 따라 이 기준 이상의 하중을 사용할 수 있다.
1.3 참고 기준
·
1.4 용어의 정의
·상부구조: 구조물 하부 및 기초를 제외한 부분. 케이블교량의 주탑은 상부구조로 분류할 수 있다.·설계풍속: 대상지역의 기본풍속(지표조도구분 II인 개활지에서 지상 10m 높이에서의 10분 평균 풍속)을 토대로 지표조도의 영향을 고려하고 풍하중을 재하할 교량 부재의 고도를 반영하여 각 부재별로 산정하는 설계용 풍속. 대상 부재가 거더인 경우에는
1.5 기호의 정의
·
2. 조사 및 계획
(1)내용 없음
3. 재료
(1)내용 없음
4. 설계
4.1 하중의 종류와 하중조합
4.1.1 하중계수와 하중조합
(1)하중계수를 고려한 총 설계하중은 다음과 같이 결정된다.
(4.1-1)여기서,
=하중 계수(표 4.1-1, 표 4.1-2 참조)
=하중계수를 고려한 총 설계하중효과
=각 하중의 하중 효과
교량의 부재들과 연결부들은 각 한계상태에서 규정된 하중효과의 조합들에 대하여 식 (4.1-1)에 의해 검토하여야 한다.
4.1.1.1 극한한계상태 하중조합
(1) 극한한계상태 검토를 위하여 다음 하중조합을 고려한다.①극한한계상태 하중조합 I
일반적인 차량통행을 고려한 기본하중조합. 이 때 풍하중은 고려하지 않는다.②극한한계상태 하중조합 Ⅱ
발주자가 규정하는 특수차량이나 통행허가차량을 고려한 하중조합. 풍하중은 고려하지 않는다.③극한한계상태 하중조합 Ⅲ
거더 높이에서의 풍속 25m/s 를 초과하는 설계 풍하중을 고려하는 하중조합이며, 파압을 동반한다.④극한한계상태 하중조합 Ⅳ
활하중에 비하여 고정하중의 하중효과가 매우 큰 경우에 적용하는 하중조합⑤극한한계상태 하중조합 Ⅴ
차량 통행이 가능한 수준의 최대풍속과 일상적인 차량통행에 의한 하중효과를 고려한 하중조합⑥극한한계상태 하중조합 Ⅵ
파압을 고려하는 하중조합이며, 풍하중을 동반한다.⑦ 극한한계상태 하중조합 Ⅶ
케이블 교체 검토를 위한 하중조합
4.1.1.2 극단상황한계상태 하중조합
(1) 극단상황한계상태 검토를 위하여 다음 하중조합을 고려한다.①극단상황한계상태 하중조합 I
설계수명 내 초과확률 8~10% 지진(기능수행수준)의 지진하중을 고려하는 하중조합②극단상황한계상태 하중조합 Ⅱ
유빙하중, 선박 또는 차량의 충돌하중 및 감소된 활하중을 포함한 수리학적 사건에 관계된 하중조합. 이 때 차량충돌하중 CT의 일부분인 활하중은 제외③극단상황한계상태 하중조합 Ⅲ
케이블 파단 검토를 위한 하중조합
4.1.1.3 사용한계상태 하중조합
(1) 사용한계상태 검토를 위하여 다음 하중조합을 고려한다.①사용한계상태 하중조합 I
교량의 정상 운용 상태에서 발생 가능한 모든 하중의 표준값과 25m/s 의 풍하중을 조합한 하중조합이며, 교량의 설계수명 동안 발생확률이 매우 적은 하중조합. 이 하중조합은 철근콘크리트의 사용성 검증에 사용할 수 있다.②사용한계상태 하중조합 Ⅱ
차량 활하중에 의한 강구조물 및 케이블부재의 항복과 마찰이음부의 미끄러짐을 고려한 하중조합③사용한계상태 하중조합 Ⅲ
부착된 PS 강재가 배치된 상부구조의 균열폭과 인장응력 크기를 검증하기 위한 하중조합④사용한계상태 하중조합 Ⅳ
부착된 PS 강재가 배치된 하부구조의 사용성 검증에 사용하는 하중조합⑤사용한계상태 하중조합 Ⅴ
설계수명 동안 항상 작용하는 고정하중과 수명의 약 50% 기간 동안 지속하여 작용하는 하중들을 조합한 하중조합⑥사용한계상태 하중조합 Ⅵ
설계수명 내 초과확률 63%(기능수행수준지진) 지진의 지진하중을 고려하는 하중조합
4.1.1.4 피로한계상태 하중조합
(1)
4.1.1.5 하중의 계수와 조합
(1)이 설계기준의 하중조합들에 적용되는 하중계수는 이 기준의 표 4.1-1에 정리하였다. 각 하중조합에서 모든 하중들은 적절한 하중계수와 에서 큰 하중조합 효과를 주는 하중계수를 사용하여야 한다. 지속하중 영향이 구조물의 안정성이나 내하성능의 증가를 가져오는 경우에는 작은 하중계수를 사용한다.
는 공사별 특별설계기준에 따른다. 그렇지 않은 경우 다음의 값을 사용할 수 있다.①극한한계상태와 극단상황한계상태 : 0.0②활하중이 고려되지 않는 사용한계상태 : 1.0③활하중이 고려되는 사용한계상태 : 0.5(9)침하에 대한 하중계수
는 공사별 특별설계기준에 따른다. 그렇지 않은 경우 1.0을 사용할 수 있다. 지점침하를 포함하는 하중조합의 경우, 지점침하를 제외한 경우에 대해서도 검토하여야 한다.(10)극단상황한계상태 하중조합 Ⅰ에서 활하중에 대한 하중계수
는 공사별 특별설계기준에 따른다. 그렇지 않으면, 활하중 재하가 구조물의 안전성능에 증가를 가져오는 경우에는 0, 감소를 가져오는 경우에는 0.5를 사용할 수 있다.
| 하중 한계상태 하중조합 | 지속하중 | 변동하중 | 극단하중 | ||||||||||||||
| DC, DW, DD, EH, EV, ES, EL, PS, CR, SH | LL IM PL | WA | WP | WS1) | WL | FR | TU | TG | GD SD | PS1 | EQ2) | CI | CT | CV | PS2 | ||
| 극한 한계 상태 | Ⅰ | |
1.8 | 1.0 | – | – | – | 1.0 | 0.5;1.2 | |
|
– | – | – | – | – | – |
| Ⅱ | 1.4 | – | – | – | |
|
– | – | – | – | – | – | |||||
| Ⅲ | – | 1.0 | 1.7 | – | |
|
– | – | – | – | – | – | |||||
| Ⅳ | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |||||
| Ⅴ | 1.4 | – | 1.7 | 1.0 | |
|
– | – | – | – | – | – | |||||
| Ⅵ | – | 1.4 | 1.0 | – | |
|
– | – | – | – | – | – | |||||
| Ⅶ | 1.5 | – | – | – | |
|
1.0 | – | – | – | – | – | |||||
| 극단 상황 한계 상태 | Ⅰ | |
|
1.0 | – | – | – | – | – | – | – | – | 1.0 | – | – | – | – |
| Ⅱ3) | 0.50 | – | – | – | 1.0 | – | – | – | – | – | 1.0 | 1.0 | 1.0 | – | |||
| Ⅲ | 0.75 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 1.0 | |||
| 사용 한계 상태 | Ⅰ | 1.0 | 1.0 | 1.0 | – | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0;1.2 | |
|
– | – | – | – | – | – |
| Ⅱ | 1.3 | – | – | – | 1.0 | 1.0;1.2 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| Ⅲ | 0.8 | – | – | – | 1.0 | 1.0;1.2 | |
|
– | – | – | – | – | – | |||
| Ⅳ | – | – | 0.6 | – | 1.0 | 1.0;1.2 | – | 1.0 | – | – | – | – | – | – | |||
| Ⅴ | – | – | – | – | – | – | 0.5 | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Ⅵ | – | 1.0 | – | – | – | 1.0 | – | – | – | – | 1.0 | – | – | – | – | ||
| 피로한계상태 | – | 0.75 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| 1) WS : 각 한계상태에서 고려하는 풍하중 영향은 다음과 같다. 극한한계상태 Ⅲ, Ⅵ, 사용한계상태 Ⅳ : 설계풍속에 대한 풍하중 영향 극한한계상태 V, 사용한계상태 Ⅰ : 차량통행제한풍속에 대한 풍하중 영향 2) EQ : 각 한계상태에서 고려하는 지진하중 영향은 다음과 같다. 극단상황한계상태 Ⅰ : 설계수명 내 초과확률 8∼10% 지진(장기복구수준)의 하중효과 사용한계상태 Ⅵ : 설계수명 내 초과확률 63% 지진(기능수행수준)의 하중효과 참고로, 9.10의 붕괴방지수준 성능의 검증을 위한 하중조합에는 설계수명 내 초과확률 4% 지진(붕괴방지수준)의 하중효과를 고려한다. 3) 이 하중조합의 극단하중은 한 번에 한 가지만 고려한다. |
4.1.2 가설하중에 대한 하중계수
(1)이 기준의 표 4.1-1에서 정의된 극한한계상태 하중조합 중, 적절한 하중조합에 대해 이 항목의 규정을 반영하여 검토하여야 한다.(2)시공 중의 극한한계상태 Ⅰ과 극한한계상태 Ⅲ에 대해 검토할 경우, 구조물과 부속물의 중량(DC 및 DW)에 대한 하중계수는 1.25 이상의 값을 택해야 한다.(3)발주자에 의해 특별히 제시되지 않는 경우에는 시공하중, 극한한계상태 하중조합 Ⅰ의 설비하중 그리고 동적 효과에 대한 하중계수는 1.5 이상의 값을 택해야 한다.(4)발주자에 의해 특별히 제시되지 않는 경우에는 시공 중에 작용하는 극한한계상태 Ⅲ 하중조합의 풍하중에 대한 하중계수는 1.25 이상의 값을 택해야 한다. 다른 시공하중에 대한 하중계수 또한 1.25 이상의 값을 택해야 한다.(5)발주자에 의해 특별히 제시되지 않는 경우에는 상부구조의 주요 강부재에 대해 강재 가설 완료 시점을 기준으로 DC하중과 가설하중으로 이루어진 추가적인 하중조합에 대해 검토하여야 한다. 이 추가적인 하중조합에 대해 DC하중과 가설하중 및 동적효과의 하중계수는 1.4 이상의 값을 택해야 한다.(6)풍하중에 대해서는
4.1.3 받침인상과 포스트 텐션을 위한 하중계수
(1)받침인상과 포스트 텐션을 위한 하중계수과 관련된 사항은
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