표 4.1-2 높이가 일정한 부재의 최소 두께

부재의 종류

최소 두께(m)

단순경간

연속경간

주철근이 차량 진행방향에

평행한 교량 슬래브

T형 거더

0.070

0.065

박스 거더

0.060

0.055

주 1) 변단면 부재가 사용되는 경우, <표 4.1.2>은 정모멘트 단면과 부모멘트 단면에서의 상대강성의 변화를 고려하기 위해 수정될 수 있다.

2) 는 지간(m)을 나타낸다.

(2) 처짐의 산정

① 균열이 발생하지 않는 구조물 또는 부재의 순간처짐은 전단면을 유효로 보고 탄성이론으로 구한다. 이때 난간, 연석, 보도 및 거푸집이 제거되기 전에 상부구조 단면과 일체로 치지 않는 요소는 모두 제외해야 한다.

② 균열이 발생하는 구조물 또는 부재의 순간처짐은 균열의 발생에 따른 강성의 저하를 고려하여 구해야 한다.

③ 장기처짐은 지속하중하에서의 콘크리트와 철근의 응력을 고려하고 콘크리트의 크리프 및 건조수축의 영향을 고려하여 구해야 한다.

④ 부재의 강성도를 엄밀한 해석방법으로 구하지 않는 한, 부재의 순간처짐은 , KDS 24 14 20(3.2.1(2))에 규정된 콘크리트의 탄성계수와 총단면적의 단면 2차모멘트나 식 (4.1-2)로 나타낸 유효단면 2차모멘트 를 사용하여 구해야 한다.

(4.1-2)

여기서, 은 균열모멘트로서 식 (4.1.3)으로 표시된다.

(4.1-3)

: 처짐이 계산되는 단계에서의 부재의 휨모멘트

: 콘크리트로 환산된 균열단면의 단면 2차모멘트

: 철근을 무시한 종단면의 중심축에서 인장 연단까지의 거리

:콘크리트의 휨인장강도

다만, 경량콘크리트가 사용된 경우에는 다음과 같이의 값을 수정해야 한다.

가. 가 명시된 경우에는를 구할 때를로 대치하되, 의 값은 이하라야 한다.

나. 가 명시되지 않은 경우에는 전 경량 콘크리트(All-light weight concrete)에 대해서는 0.75, 모래경량 콘크리트(Sand-light weight concrete)에 대해서는 0.85를 각각 에 곱한다. 일부의 모래만이 경량골재로 대치된 경우에는 직선보간법을 사용한다. 또한, 0.85에서 1.0 사이의 값은 보통콘크리트의 굵은골재를 치환하는 체적비에 따라 직선보간한다.

⑤ 연속지간에 대해서는 정모멘트와 부모멘트에 대한 위험단면의 단면2차모멘트를 식 (4.1-2)에 의해 구하여 그 평균치를 사용해야 한다. 균열의 영향을 고려한 지간 중앙단면의 강성은 주로 처짐에 의해 지배되기 때문에 연속부재에 대한 지간 중앙단면의 성질을 이용하면 이 규정은 만족할 만한 정확도를 얻을 수 있다.

⑥ 엄밀한 해석에 의하지 않는 한, 일반 및 경량콘크리트로 된 휨부재의 크리프 및 건조수축에 의해 생기는 추가적인 장기처짐은 해당 지속하중에 의해 발생한 순간처짐에 식 (4.1-4)에 의해 구한 계수를 곱하여 구할 수 있다.

(4.1-4)

여기서 은 단순 및 연속지간에서는 지간 중앙단면, 그리고 캔틸레버에서는 지지부에서의 단면의 압축철근비이다. 는 지속하중의 재하기간에 따라 달라지는 다음 값의 시간경과계수이다.

5년 이상 2.0

12 개월 1.4

6 개월 1.2

3 개월 1.0

(3) 궤도면에서의 부등변위량 검토

① 궤도면에서의 부등변위량 검토에서 열차하중은 동적 실열차하중 또는 표준열차하중 중 큰 변위를 발생시키는 하중으로 적용하고 이때 열차는 단선재하로 한다. 표준열차하중 재하시 충격은 필요에 따라 고려하여야 한다.

② 열차하중에 의한 궤도면의 허용부등변위량은 지진이 작용하지 않는 경우에는 표 4.1-3의 값 이하로 또한 지진이 작용하는 경우에는 표 4.1-4의 값 이하로 해야 한다.

표 4.1-3 열차를 지지하는 구조물의 레일수준에서의 허용부등변위량(상시)

변위의

방향

열차속도

(km/h)

평행처짐

(mm)

굴절각() (1/1000 rad.)

평행이동각

꺽임각

Lb<30m

30m≤Lb

Lb<30m

30m≤Lb

연직

120

2

7.5

9

9

9

150

5

6

6.5

7

200

4.5

4

5.5

4.5

250

3.5

3

4

3

300 이상

1.5

3

2.5

3

2

수평

120

2

4

5.5

5

6

150

3

3

3.5

4

200

2.5

2

3

2.5

250

1.5

2

1.5

2.5

2

300 이상

1.0

1.5

1.0

2

1.5

표 4.1-4 열차를 지지하는 구조물의 레일수준에서의 허용부등변위량(지진 시)

변위의

방향

열차속도

(km/h)

평행처짐

(mm)

굴절각() (1/1000 rad.)

평행이동각

꺽임각

Lb<30m

30m≤Lb

Lb<30m

30m≤Lb

연직

120

20

20

20

20

20

150

18

16

20

18

200

16

12

10

14

11

250

11

8.5

7

9.5

7.5

300 이상

6

5

4

5

4

수평

120

10

9

12

11

12

150

6.5

7.5

8

9.5

200

5.5

5

6.5

6

250

6

5.5

4

5.5

4

300 이상

3.3

2.5

2.2

3

2.2

주 1) 자갈도상궤도의 경우는 평행처짐에 대한 검토를 하지 않는다. 자갈도상궤도의 경우는 실제 발생하는 평행처짐량은 도상이 고체거동을 한다고 보고 해석한 결과보다 그 변형량이 최소 자갈두께의 5%까지 줄어들 수 있다.

2) 정적부등변위량도 고려한 것

3) 용어의 의미는 그림 4.1-1과 같다.

평행처짐(Dislocation)

평행이동(Parallel Movement)

꺾임(Folding)

그림 4.1-1 평행처짐, 평행이동, 꺾임

③ 콘크리트도상을 적용하는 교량 구조물에서는 다음과 같이 구조의거동형식별로 온도의 영향, 크리프, 건조수축, 릴렉세이션 등 시간에 따라 변화하는 변형의 총합에 대해서 반드시 검토하여야 한다.

가. 아치형식 및 케이블지지형식 교량: 계절별 온도 변화에 의한 변위 영향을 반드시 고려하여야 한다. 이 때 지역별 년 평균온도와 궤도설치 시의 온도차이의 영향을 고려하여 본 항 변위기준을 만족하여야 한다.

나. 콘크리트, PSC콘크리트 구조물: 온도, 크리프, 건조수축, 릴렉세이션 등에 의한 장기적인 변위 거동이 계속되는 구조물의 경우 전 구조물 생애기간동안 발생하는 전 발생 변위를 검토하여야 한다.

다. 케이블지지 구조 등 릴렉세이션 등의 장기적인 변위거동이 계속될 것으로 예상되는 구조물의 경우 전 구조물 생애기간동안 발생하는 전 발생변위를 검토하여야 한다.

④ 분기기 및 건넘선이 있는 교량에서는 본 항 하중조합 표 4.1-1에 의한 처짐 변형의 합이 종곡선 곡률반경 6,000 m(볼록구간) 이상과 10,000 m(오목구간) 이상을 확보하여야 한다.