TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
(1) 이 기준의 규정은 도로교 및 철도교의 설계, 평가 및 보수·보강에 적용함을 그 목적으로 한다. 이 코드에는 고정교와 가동교가 포함되나 가동교의 기계적, 전기적인 사항, 특수차와 보행자 안전에 관한 사항은 취급되지 않았으며 공공설비 전용교량에 대한 규정도 포함되지 않았다. 이 코드에서 완전하게 다루어지지 않은 교량의 경우에는 필요한 기준을 보완하여 이 코드의 규정을 적용할 수 있다.
(2) 이 코드는 교육이나 설계자의 판단을 대신하기 위한 것이 아니고 단지 공공의 안전을 위해 필요한 최소필요조건을 기술한 것이다. 발주자 또는 설계자는 최소필요조건보다 높은 수준의 설계나 재료 및 시공의 품질을 요구할 수 있다.
(3) 여용성과 연성에 의거한 안전의 개념과 세굴 및 충돌에 대한 방호개념을 더욱 강조하였다.
(4) 이 설계기준의 설계규정은 하중 저항계수 설계법(LRFD 방법)을 적용하였다. 이 계수들은 하중과 구조적 성능에 관한 현시점에서의 통계적 지식에 근거한 신뢰도 이론으로부터 개발되었다. 이전 설계기준에 포함되지 않은 해석방법과 이에 적용되는 모델링 기법이 포함되었으며 따라서 이들의 사용을 권장한다.
(5) 철도교에 대해서는 철도건설 및 개량에 따라 철도선로 상에 건설하는 지간 150 m 이하의 교량에 적용하는 것으로 한다. 지간이 150 m를 넘는 경우에도 장대교량의 종류, 구조형식, 가설지점의 상황 등에 따라 합리적인 보정을 해야 하는 사항을 제외하고는 이 코드를 따른다. 다만 특별한 조사연구에 의해 설계할 때는 이 코드를 적용하지 않을 수 있는데, 이 경우에는 그 설계 근거를 명시해야 한다.
·가동교: 차량 또는 선박에 대한 다리밑공간이 가변적인 교량
·고정교: 차량 또는 선박에 대한 다리밑공간이 고정되어 있는 교량
·공칭저항: 설계기준에 명시된 규격, 허용응력, 변형 또는 규정된 재료강도에 의해 산출되는 구성요소 또는 연결부의 하중영향에 대한 저항
·극단상황한계상태(Extreme Event Limit State): 교량의 설계수명을 초과하는 재현주기를 갖는 지진, 유빙하중, 차량과 선박의 충돌 등과 같은 사건과 관련한 한계상태
·극한한계상태(Ultimate(Strength) Limit State): 설계수명동안 강도, 안정성 등 붕괴 또는 이와 유사한 형태의 구조적인 파괴에 대한 한계상태
·기술자: 교량설계의 책임자
·다재하경로 구조물: 하중을 지지하는 주된 구성요소 또는 연결부의 하나가 기능을 상실한 경우에도 규정하중을 지지할 수 있는 구조물
·구조해석모델: 해석을 위한 구조물의 이상화
·발주자: 교량에 대한 관할권을 가진 개인 또는 기관
·보수·보강: 교량의 내구성이나 내하력, 강성 등의 역학적 성능을 회복 또는 향상시키는 작업
·붕괴: 교량의 사용불능을 초래하는 기하구조의 심한 변형
·사용수명: 교량이 사용될 것으로 기대되는 기간
·사용한계상태(Serviceability Limit State): 균열, 처짐, 피로 등의 사용성에 관한 한계상태로서, 일반적으로 구조물 또는 부재의 특정한 사용 성능에 해당하는 상태
·설계수명: 통행 하중의 통계적 산출 근거 기간으로 이 설계기준의 경우 100년
·여용성(Redundancy): 부재나 구성요소의 파괴가 교량의 붕괴를 초래하지 않는 성능
·연성(Ductility): 비탄성응답을 허용하는 구성요소 또는 접합부의 특성
·재료계수: KDS 24 14 21에서 사용하는 저항계수이며, 재료 설계값을 구하기 위하여 재료 기준값에 곱하는 부분안전계수로서 대개 1 보다 작은 값으로 재료저항계수라고도 한다.
·저항계수: 부재나 재료의 공칭값에 곱하는 통계기반 계수이며, 일차적으로 재료와 치수 및 시공의 변동성과 저항모델의 불확실성을 고려하기 위한 계수이다. 이 기준에서는 콘크리트구조에 사용하는 저항계수는 재료계수, 그 이외의 모든 경우에는 저항계수로 용어를 통일한다.
·정상상태: 특별허가차량의 통행, 25m/sec 를 초과하는 바람, 그리고 세굴 등의 극단 상황을 제외한 조건
·중요도(Operational Importance): 도로 기능상 교량의 중요한 정도
·평가: 기존 교량의 내하력 결정
·피로와 파단한계상태(Fatigue and Fracture Limit State): 반복적인 차량하중에 의한 피로파괴 및 파단에 관한 한계상태
·하중계수: 하중효과에 곱하는 통계에 기반한 계수이며, 일차적으로 하중의 가변성, 해석 정확도의 결여 및 서로 다른 하중의 동시작용확률을 고려하며, 계수 보정과정 을 통하여 저항의 통계와도 연관되어 있다.
·하중수정계수: 교량의 연성, 여용성 및 중요도를 고려한 계수
·하중영향: 작용하중, 부과된 변형, 체적변화로 인하여 발생하는 변형, 응력 또는 단면력(축력, 전단력, 비틈모멘트, 또는 휨모멘트)
·한계상태(Limit State): 교량 또는 구성요소가 사용성, 안전성, 내구성의 설계규정을 만족하는 최소한 의 상태로서, 이 상태를 벗어나면 관련 성능을 만족하지 못하는 한계
1.3 설계원칙
(1) 교량은 2.5에 규정된 바와 같이 점검, 경제성 및 미관에 대해 적절히 고려를 하면서 시공성, 안전성 및 사용성의 목표를 달성할 수 있도록 규정된 한계상태에 대하여 설계되어야 한다.
(2) 적용 해석 방법과 관계없이 규정된 하중효과와 그 조합에 대하여 식 (1.3-1)을 만족하여야 한다.
(3) 철도교의 설계원칙은 KDS 24 10 10 (1.3.1) 의 사항을 따른다.
1.3.2 한계상태
별도의 규정이 없는 한 교량의 각 구성요소와 연결부는 각 한계상태에 대하여 식 (1.3-1)을 만족하여야 한다. 사용한계상태에 대한 저항계수는 1.0을 적용하며, 극단상황한계상태에 대한 저항계수는 , KDS 24 14 21(1.4.3.2) 및 KDS 24 14 31(4.1.5) 를 적용한다. 모든 한계상태는 동등한 중요도를 갖는 것으로 고려해야 한다.
① 최대하중계수가 적용되는 하중의 경우
(1.3-2)
② 최소하중계수가 적용되는 하중의 경우
(1.3.3)
여기서, = 계수저항 : 콘크리트부재에 대하여는 , 그 이외에는 을 적용한다. (여기서, 및 는 , KDS 24 14 21에 정의된 재료계수 및 재료의 기준강도, 및 은 KDS 24 14 31, KDS 24 14 51 및 KDS 24 17 11에서 적용하는 저항계수 및 공칭저항)
= 하중효과
= 하중계수 : 하중효과에 적용하는 통계적 산출계수
= 하중수정계수 : 연성, 여용성, 구조물의 중요도에 관련된 계수
= 1.3.3에 규정된 연성에 관련된 계수
= 1.3.4에 규정된 여용성에 관련된 계수
= 1.3.5에 규정된 구조물중요도에 관련된 계수
(2) 사용한계상태
사용한계상태는 정상적인 사용조건 하에서 응력, 변형 및 균열폭을 제한하는 것으로 규정한다.
(3) 피로와 파단한계상태
① 피로한계상태는 기대응력범위의 반복 횟수에서 발생하는 단일 피로설계트럭에 의한 응력 범위를 제한하는 것으로 규정한다.
② 파단한계상태는 KS D 3515-용접구조물 압연강재에 제시하고 있는 재료인성요구사항으로 규정한다.
③ 철도교의 피로 영향을 검토할 때는 해당 노선의 기능에 따라 KRL-2012 표준열차하중 또는 EL 표준열차하중을 사용한다. 이 경우 단선을 지지하는 부재는 단선재하의 응력으로, 복선의 경우에도 단선재하의 상태에서 검토한다. 다만 동시재하 가능성이 높은 경우에는 동시재하 확률을 고려하여 검토한다.
(4) 극한한계상태
극한한계상태는 교량의 설계수명 이내에 발생할 것으로 기대되는, 통계적으로 중요하다고 규정한 하중조합에 대하여 국부적/전체적 강도와 안정성을 확보하는 것으로 규정한다.
(5) 극단상황한계상태
극단상황한계상태는 지진 또는 홍수 발생 시, 또는 세굴된 상황에서 선박, 차량 또는 유빙에 의한 충돌 시 등의 상황에서 교량의 붕괴를 방지하는 것으로 규정한다.
1.3.3 연성
(1) 교량구조계는 극한한계상태 및 극단상황한계상태에서 파괴 이전에 현저하게 육안으로 관찰될 정도의 비탄성 변형이 발생할 수 있도록 형상화 및 상세화 되어야 한다.
(2) 콘크리트 구조의 경우 연결부의 저항이 인접구성요소의 비탄성 거동에 의해 발생하는 최대 하중효과의 1.3배 이상이면 연성요구조건을 만족하는 것으로 간주할 수 있다.
(3) 에너지 소산장치는 연성을 제공하는 방법으로 인정될 수 있다.
① 극한한계상태에 대해서는
≥ 1.05, 비연성 구성요소 및 연결부
= 1.00, 이 코드에 부합하는 통상적인 설계 및 상세
≥ 0.95, 이 코드가 요구하는 것 이외의 추가 연성보강장치가 규정되어 있는 구성요소 및 연결부
② 기타 한계상태의 경우
= 1.00
1.3.4 여용성
특별한 이유가 없는 한 다재하경로구조와 연속구조로 하는 것이 바람직하며 각 부재는 여용성 분류에 따라 다음의 값을 사용한다.
(1) 극한한계상태의 경우
≥ 1.05 비여용부재
= 1.00 통상적 여용수준
≥ 0.95 특별한 여용수준
(2) 기타 다른 한계상태의 경우
1.3.5 구조물의 중요도
(1) 1.3.5는 극한한계상태와 극단상황한계상태에만 적용한다.
(2) 발주자는 특정교량 또는 그 교량의 구조요소 및 접합부를 중요한 구조로 지정할 수 있다.
① 극한한계상태
≥ 1.05 : 중요 교량
= 1.00 : 일반 교량
≥ 0.95 : 상대적으로 중요도가 낮은 교량
② 기타 한계상태
1.4 교량의 등급
(1) KDS 24 12 21(4.3.1.3) 에 규정된 설계 차량활하중 KL-510으로 설계하는 교량을 1등교로 한다.
(2) 2등교는 1등교 활하중효과의 75%를 적용하며, 3등교는 2등교 활하중효과의 75%를 적용한다.
(3) 교량의 등급은 원칙적으로 발주자가 정한다.
1.5 품질보증 요건
(1) 구조물의 적절한 품질보증 요건을 만족시키기 위하여 설계자는 공사품질에 관한 특별 시방서를 작성하여야 하며, 도급자는 품질요건을 만족시키도록 품질관리를 실시하고, 구조물 소유주는 도급자의 직접고용자가 아닌 자로 감리 또는 감독체제를 구성하여 공사과정을 철저히 감독하여야 한다.
(2) 품질보증 활동과 관련된 수행과정과 결과는 기록으로 보존되어야 한다.
(3) 기본설계, 실시설계의 각 단계에서 설계 품질관리를 위한 검토가 이루어져야 한다.
1.6 설계도에 기재할 사항
설계도에는 다음 사항을 기재하여야 한다.
(1) 노선명 및 교량 위치
(2) 교량명
(3) 책임기술자, 참여기술자
(4) 설계년월일
(5) 주된 설계조건 및 설계변경기록
(6) 내진기준
1.7 기록
교량대장에는 교량길이, 교폭, 설계하중(시방서명), 설계지진도, 기초의 형식과 근입깊이, 지반조건, 주요 부분의 구조도, 준공년월일, 기타 장래의 유지관리에 필요한 사항을 기재하여 이것을 보관하여야 한다. 또한 교량에 관한 주요 정보를 디지털자료로도 보관하여야 한다.
① 교량에는 교명판을 부착시킴을 원칙으로 한다.
② 교명판의 치수와 기재사항은 그림 1.7-1에 따르는 것을 표준으로 한다.
그림 1.7-1 교명판
(1) 시설한계, 환경보호, 교량미학, 지질학적 조사, 경제성, 주행성, 내구성, 시공성, 검사 및 유지관리에 대한 최소요구사항이 제시되었다.
(2) 교통안전에 대한 최소요구사항이 언급되었다.
(3) 배수시설과 물, 얼음, 및 수인성 염분에 대한 내구 방책의 최소요구사항이 포함되었다.
(4) 세굴에 의한 교량파괴가 많이 발생하였으므로 수리, 수문학적 사항이 상세히 다루어졌다.
2.2 용어
·초과홍수: 유량이 100년 빈도 홍수보다 많고 500년 빈도 홍수보다 적은 홍수 또는 조석 흐름
·교량세굴 검측홍수: 세굴설계홍수를 초과하는 유량을 야기하는 폭우, 폭풍 해일 또는 조석에 의하여 발생하는 홍수로 어느 경우에도 재현주기 500년을 넘지는 않는다. 교량세굴 검측홍수는 교량기초가 이러한 흐름과 이에 의하여 발생하는 세굴에 대하여 안전하며 안정을 유지할 수 있는가의 조사․평가에 사용한다. (초과홍수 참조)
·교량세굴 설계홍수: 교량기초에 최대의 세굴을 야기할 수 있는 재현기간 100년 이하의 홍수흐름. 도로나 교량은 교량세굴 설계홍수 시 침수될 수 있다. 최악의 세굴조건은 압력차에 의한 흐름의 결과인 월류홍수 시 형성될 수 있다.
·국부세굴: 교각, 교대 또는 흐름에 대한 장애물 주위에 국부적으로 발생하는 수로 또는 범람원의 세굴
·도류제: 흐름의 변경, 퇴적물 또는 세굴의 유도를 위해 제방의 인접부 또는 하상에 설치한 구조물 또는 하천의 흐름과 퇴적상황을 변경하기 위한 다른 방도
·만조: 만월 또는 신월의 매 2주 만에 발생하는 대조
·물끊기 홈: 표면을 따라 물이 흘러 떨어지도록 한 구성요소 하부의 직선 홈
·보도폭: 분리대 사이 또는 연석과 분리대 사이의 장애물이 없는 보행자 전용공간
·배수구: 바닥판에 설치된 배수시설
·100년 빈도홍수: 연 발생확률이 1% 또는 이를 초과하는 폭우 또는 조석에 의한 홍수
·비상주차대 : 사고차량의 조치를 위해 통행로 경계외측에 위치한 장애물이 없고 비교적 평탄한 지역, 통행로는 갓길이나 보조차선을 포함하지 않는다.
·설계유량: 적용설계조건을 초과하지 않고 교량이 수용할 수 있는 최대 유량
·수로: 하천, 강, 연못, 호수 또는 바다
·수로개구부: 흐름의 진행방향과 직각으로 특정수위에서 측정한 교량 개구부의 폭 또는 면적
·수로개구부 설계홍수: 수로나 범람원을 가로질러 설치하는 교량 또는 도로의 설계에 적용되는 초과확률개념을 포함하는 최대유량, 체적, 수위 또는 파고, 정의에 의거하여, 도로나 교량은 수로개구부 설계 홍수에 침수되지는 않는다.
·수리학: 주로 수로에서의 유체의 거동과 흐름에 관한 과학
·수문학: 강우량, 유출 및 지표수를 포함하는 지구상 물의 발생, 분포 및 순환에 관한 과학
·안정수로: 심각한 하상저하, 상승 또는 제방침식이 발생하지 않고 상류유역에서 내려오는 유량 및 유사를 수로로 통과시킬 수 있는 하상경사와 단면을 갖는 하천의 상황
·여유공간: 장애물이 없는 수직 또는 수평 공간
·500년 빈도 홍수: 연 발생확률이 0.2% 또는 이를 초과하는 폭우 또는 조석에 의한 홍수
·월류홍수: 도로, 교량, 유역경계 또는 비상 배수시설 위로 넘치는 홍수흐름. 월류홍수로 인해 최악의 세굴조건이 발생할 수 있다.
·유수지: 유출을 억제하였다가 방류구조물을 통하여 일시적으로 하류수로로 방류하는 우수관리 시설
·유역: 배출구가 하나인 배수경계로 제한된 배수면적, 한 곳의 유출에 기여하는 전체 배수면적
·일반 또는 축소단면세굴: 흐름에 대한 장애물 또는 교각 주위에 국한되지 않는 수로 또는 범람원의 세굴·수로의 경우 일반/축소단면세굴은 수로의 전폭 또는 대부분에 영향을 주며 일반적으로 흐름의 수축에 의해 발생한다.
·조석: 공전하는 지구에 미치는 해와 달의 영향으로 발생하는 해수의 주기적 상승/강하
·제수구: 홍수터흐름의 통과가 가능하도록 범람원 제방에 설치한 개구부
·복합홍수: 태풍에 의한 만조 또는 폭설 위의 강우 등과 같이 둘 이상의 원인에 의한 홍수흐름
·편경사: 수평곡선부에서 발생하는 차량의 원심력을 부분 상쇄시키기 위한 노면의 경사
·하상상승: 퇴적물로 인한 하상 종단의 일반적/점진적인 상승
·하상저하: 장기 침식으로 인한 하상종단의 일반적/점진적인 강하
·하천 지형형태학: 하천과 범람원의 형성, 표면 형상 및 침식과 침식 잔해물의 집적에 의한 변화를 연구하는 학문
2.3 위치 선정
2.3.1 노선 선정
① 교량의 위치는 몇 개의 검토안 중에서 공학적, 사회적, 경제적, 환경적 요인과 구조물의 유지관리 및 검사 또한 이들 상호간의 중요도를 고려하여 선정하여야 한다.
② 최상의 교량 위치 선정을 위하여 다음과 같은 조건 및 이에 상응하는 정도의 세밀한 검토가 이루어져야 한다.
가. 횡단하는 장애물로 인한 조건에 부합
나. 설계, 시공, 운용, 검사 및 유지관리 면에서 실제적/경제적인 방안의 확보
다. 요구되는 수준의 사용성과 안전성의 확보
라. 도로 및 철도에 미치는 불리한 영향의 최소화
③ 철도교의 노선 선정 시에는 KDS 24 10 10 (2.2) 의 사항을 따른다.
(2) 하천과 범람원 통과
① 하천을 통과하는 경우는 교량의 초기 건설비 및 수로정리를 위한 하안 공사와 침식을 감소시키기 위한 유지관리 조치가 포함된 총비용의 최적화를 고려하여 위치를 선정해야 한다. 교량 위치에 대한 대안을 조사하는 경우 다음과 같은 사항들을 평가한다.
가. 수로의 안정성, 홍수기록, 그리고 하구의 경우는 조차 및 조석주기를 포함하는 하천과 범람원의 수리, 수문학적 특성
나. 교량의 설치가 홍수흐름양상에 미치는 영향과 이에 의한 교량 기초에서의 세굴가능성
다. 새로운 홍수위험의 발생 또는 기존 홍수위험의 심화가능성
라. 하천과 범람원에 미치는 환경적 영향
② 범람원에 설치하는 교량과 진입로의 위치선정 및 설계에는 범람원의 활용목적과 함께 다음 사항을 고려한다.
가. 범람원이 비경제적으로, 위험하게 또는 적절치 못하게 활용․개발되는 것의 방지
나. 가능한 한 심각한 종방향 및 횡방향 잠식의 방지
다. 가능한 한 도로 및 철도가 미치는 악영향의 최소화 및 완화
라. 국가 또는 지역의 홍수방재계획에 부합
마. 장기 하상상승 또는 저하
바. 환경영향 평가에 의한 인가를 받도록 한 사항
2.3.2 교량의 배치
① 교량의 위치와 선형은 교량 상·하부 교통상황을 모두 만족하도록 선정한다. 교량이 통과하는 수로, 도로 또는 철도의 폭 또는 선형의 향후 변화 가능성을 고려한다.
② 해당되는 경우 향후 추가될 대중교통 수단이나 교량의 확폭 가능성을 고려한다.
(2) 교통안전
① 구조물의 보호
가. 교량 상·하부를 통과하는 차량이 안전하게 통행하도록 하여야 한다.
나. 주행차로로부터 안전거리를 두고 방호물을 설치하여 비상주차대의 사고차량에 대한 위험을 최소화한다. 입체교차로의 교각 기둥 또는 벽체는 도로의 구조․시설기준에 관한 규칙(국토교통부)에 제시되어 있는 비상주차대개념에 부합하도록 위치한다. 건설비, 구조물의 형식, 통행 교통량과 설계속도, 경간배분, 사각, 지형조건의 제약으로 인해 위 지침을 만족시키는 것이 어려운 경우에는 가드레일이나 기타 분리대를 설치하여 교각기둥 또는 벽체를 보호한다. 견고한 분리대가 설치되지 않을 경우 가드레일 또는 기타 분리대는 가능한 한 독립기초로 하고, 도로측 전면은 교각이나 교대의 전면으로부터 최소 600mm의 이격거리를 갖도록 한다.
다. 가드레일 또는 기타 분리대의 전면은 갓길차선으로부터 600mm 이상의 이격거리를 갖도록 한다.
② 사용자의 보호
가. 방호울타리는 구조물의 연단을 따라 도로의 구조·시설기준에 관한 규칙(국토교통부) 제9장의 규정에 맞도록 설치해야 한다.
나. 모든 방호물은 차로이탈차량을 안전하게 유도할 수 있도록 적절한 면 특성과 완화구간이 있어야 한다.
다. 가동교의 경우 경고판, 경고등, 경고음, 차단기, 분리대 및 기타 안전장치를 제공하여 보행자와 자전거이용자, 차량을 보호해야 한다. 이런 장치들은 가동경간이 개방되기 전에 작동을 해서 가동경간이 완전히 폐쇄될 때까지 작동하도록 설계해야 한다.
라. 발주자가 규정하는 곳에는 보도를 분리대로 보호해야 한다.
마. 보도가 설치되어 있지 않은 자동차전용도로상의 교량에는 사고 시 대피할 수 있는 대피시설을 설치하여야 한다. 단, 대상은 총연장 500 m 이상이고 왕복4차로 이상의 교량으로 한다. 대피시설은 난간 또는 차폐시설로 보호되어야 하며, 그 간격은 250 m 내외로 하되 최대 300 m이고, 바닥면적은 2.0 m2 이상으로써 사용자가 심야에도 인지 가능해야 한다.
바. 대피시설은 보도하중 및 풍하중, 진동, 피로 등에 대해 안전한 구조가 되어야 하며, 케이블교량과 같이 바람의 영향이 민감하여 설치가 어려운 경우에는 설치하지 않을 수 있다.
③ 구조규격기준
도로의 구조․시설기준에 관한 규칙(국토교통부)의 요구사항을 만족하여야 하며, 예외사항에 대해서는 그 사유가 정당화되어야 한다. 길어깨의 폭과 교통분리대의 규격은 발주자의 시방서를 만족해야 한다.
④ 노면
교량의 노면은 도로의 구조․시설기준에 관한 규칙(국토교통부) 또는 국지적 요구사항에 부합하는 마찰특성, 노면배수, 편경사가 주어져야 한다.
⑤ 선박충돌
교량구조물은 KDS 24 12 21(4.18.15) 에 규정된 대로 방충재나 제방, 또는 계선부표를 설치하여 선박충돌하중으로부터 보호하거나 , KDS 24 12 21(4.18.14)에 규정된 대로 충격하중효과에 저항할 수 있도록 설계해야 한다.
2.3.3 다리밑공간
(1) 하천 혹은 항로상 교량
하천 혹은 항로상에 건설되는 교량의 수평, 수직 다리밑공간은 유관기관과 협의하여 설정해야 한다.
(2) 도로상 교량
① 도로구조물의 수직 다리밑공간은 도로의 구조·시설기준에 관한 규칙(국토교통부)을 만족하여야 하며 예외사항에 대해서는 그 사유가 정당화되어야 한다. 고가도로의 침하에 의한 수직 다리밑공간의 감소 가능성에 대한 조사가 시행되어야 한다. 침하량이 25mm 이상으로 예측되는 경우는 규정된 다리밑공간에 그 값을 추가해야 한다.
② 도로 표지판과 육교의 수직 다리밑공간은 도로 구조물의 여유공간보다 300mm 이상 커야 하며, 트러스 구조물에서 도로와 상부횡브레이싱 간의 수직여유공간은 5,000mm 이상 확보해야 한다.
③ 교량 아래의 수평 여유공간은 2.3.2의 요구조건을 만족하도록 한다.
④ 교량의 위나 아래에 분리대를 제외한 어떠한 물체도 주행차로 경계로부터 1,200mm 이내에 위치하지 않도록 한다. 분리대의 내측면은 물체면 또는 주행차로 경계로부터 최소 600mm의 이격거리를 갖도록 한다.
(3) 철로상 교량
① 철로 위를 통과하도록 설계한 구조물은 그 철도의 통상적 사용을 위한 기준에 부합하도록 설계해야 한다. 이러한 구조물에는 관련법규(국가 및 지방)를 적용해야 한다.
② 법규, 시방서, 기준은 최소한 도로교설계기준(국토교통부)과 철도설계기준(국토교통부), 철도건설규칙(국토교통부)을 만족하도록 한다.
2.3.4 환경
교량과 진입로의 설치가 지역사회, 유적지, 습지와 기타 미관적, 환경적, 생태학적으로 민감한 지역에 미치는 영향을 고려하여야 한다. 하천 지형형태학, 강바닥 세굴의 결과, 제방사면 보호식생의 제거 및 필요한 경우 하구 조석거동에 대한 영향을 고려해야 한다.
2.4 지반 조사
하부구조의 설계에 적절하고 충분한 자료를 제공하기 위한 시추조사와 토질시험을 포함한 지반조사는, KDS 24 14 51(2.1)의 규정에 따라 시행해야 한다. 기초의 형식과 공사비는 교량의 위치와 형식을 선정하기 위한 경제성/미관성 분석 시 고려한다.
(2) 지형학적 조사
교량가설 부지의 현 지형상태는 지도와 항공사진을 사용하여 결정해야 한다. 이러한 연구에는 토사와 암석의 침식, 지각의 변동사항과 하천의 유동에 대한 부지의 역사적 변천과정을 포함해야 한다.
2.5 설계 목적
2.5.1 안전성
기술자의 첫 번째 책무는 공공의 안전을 확보하는 것이다.
2.5.2 사용성
2.5.2.1 내구성
① 구조용 강재는 내후성 강재를 사용하거나, 내후성 코팅 또는 음극방식으로 보호해야 한다.
② 대기 또는 수인성 염분에 노출될 가능성이 있는 콘크리트 구성요소의 철근과 프리스트레싱 강선은 에폭시 또는 아연코팅, 콘크리트 피복, 밀도, 또는 공기연행제를 포함하는 콘크리트 화학성분 그리고 콘크리트 표면의 불투수도장 또는 음극방식의 적절한 조합으로 보호해야 한다.
③ 덕트 내부의 프리스트레스 강선은 그라우팅이나 그 외의 부식 방지책으로 보호해야 한다.
④ 목조 구조물의 부착물과 고정 장치는 스테인레스강, 가단주철, 알루미늄을 사용하거나 아연 코팅, 카드뮴 도금 또는 기타 코팅처리된 강재를 사용해야 한다. 목재구성요소는 방부처리해야 한다. 알루미늄 제품은 강재와 콘크리트 구성요소로부터 전기적으로 격리해야 한다.
⑤ 복사열 또는 대기오염에 의해 피해가 발생할 수 있는 재료의 경우도 보호대책을 마련해야 한다.
⑥ 지반 또는 물과 직접 접촉하는 재료는 내구성을 고려해야 한다.
(2) 내구 방책
① 물끊기 홈은 콘크리트 바닥판 하부를 따라 측면 경계로부터 250mm를 초과하지 않도록 설치되어야 한다. 방수처리된 바닥판 이음부 위치에서 교량받침 거치면을 제외한 교각과 교대의 상부 표면은 연단으로 최소 5 %의 경사를 갖도록 시공해야 한다. 방수처리되지 않은 이음부 위치에서 이 값은 15 %로 증가되어야 하고 받침은 염분 및 콘크리트 잔해와 접촉되지 않도록 조치되어야 한다.
② 포장면은 바닥판 이음부에서 분리해야 하며 이음장치에 원활하게 연결해야 한다.
2.5.2.2 검사
(1) 보다 실용적인 검사방법이 없다면 교량 점검용 통로, 사다리, 개폐출입구 및 필요한 경우 조명등이 제공되어야 한다.
(2) 가능한 한 상대적 거동이 발생할 수 있는 다중박스형 구성요소의 내부 및 연결부에는 수검사 또는 육안검사를 위한 접근로와 적절한 공간이 확보되어야 한다.
2.5.2.3 유지관리
(1) 유지 관리가 어려울 것으로 예상되는 구조계는 배제하도록 한다. 기후 또는 교통조건 등으로 바닥판을 교량 사용수명 이전에 교체할 필요가 있는 경우는 설계서에 바닥판의 교체를 명시하거나 또는 구조적 보강을 제시해야 한다.
(2) 받침부 주위와 바닥판 신축 이음부 위치의 하부는 긴장작업, 청소, 받침과 신축 이음부의 수리, 교체가 용이하도록 설계한다.
(3) 작업장비 설치 지점은 설계도상에 명시해야 하며 구조물은 , KDS 24 12 11(4.1.3) 에 명시한 긴장력을 고려하여 설계해야 한다. 접근이 불가능한 공간은 배제한다. 사람이나 동물이 거주할 수 있는 공간은 배제하거나 안전조치를 취해야 한다.
2.5.2.4 주행성
(1) 교량바닥판은 원활한 교통흐름이 가능하도록 설계해야 한다. 포장도로에서는 접속슬래브가 진입로와 교대 사이에 위치하도록 한다. 바닥판종단면의 허용시공오차는 설계도, 설계기준 또는 특별규정에 명시해야 한다.
(2) 바닥판이음부의 개수는 가능한 한 최소화해야 한다. 차량과 접촉하는 콘크리트 바닥판이음부의 모서리는 마모되거나 파손되지 않도록 보호한다. 조립식 이음계획에는 기조립된 이음부를 일체로 가설하도록 명시해야 한다.
(3) 노출 콘크리트 바닥판의 경우 그라인딩에 의한 바닥판 종단면의 수정 그리고 마모에 의한 두께 손실을 고려해서 10mm의 여유두께를 제공한다.
(4) 철도교의 경우 주행안전성 및 승차감 검토 일반사항은 KDS 24 10 10 (4.2.1) 의 사항을 따른다.
(5) 철도교의 경우 주행안전성 및 승차감 검토를 위한 절차 및 방법은 KDS 24 10 10 (4.2.2) 의 사항을 따른다.
(6) 철도교의 경우 주행안전성 및 승차감 검토 기준은 KDS 24 10 10 (4.2.3) 의 사항을 따른다.
(7) 철도교의 경우 궤도/교량 종방향 상호작용력 검토는 KDS 24 10 10 (4.2.4) 의 사항을 따른다.
2.5.2.5 배관로
필요한 경우 배관로를 유지, 지지하기 위한 규정을 제시해야 한다.
2.5.2.6 처짐
① 처짐으로 인한 바람직하지 못한 구조적 또는 심리적 영향을 배제할 수 있도록 교량을 설계한다. 직교이방성 강바닥판을 제외하고 처짐과 높이의 제한이 선택적이라 하더라도 세장성과 처짐에 관한 기존의 성공적 실례와 많은 차이가 있을 경우에는 설계검토를 수행하여 교량의 적절한 기능 수행여부를 결정한다.
② 동적 해석을 하는 경우, 4.7의 원칙과 요구사항을 만족해야 한다.
③ 철도교의 처짐에 대한 사항은 KDS 24 10 10 (4.1.4) 의 사항을 따른다.
(2) 처짐기준
① 아래 사항을 제외하고 2.5.2.6은 선택적인 것으로 간주해야 한다.
가. 직교이방성 강바닥판에 대한 규정은 필수적인 것으로 간주해야 한다.
나. 격자 강바닥판, 기타 경량 강바닥판 및 경량콘크리트 바닥판은 KDS 24 14 31(4.10.3.2) 의 사용성 규정을 준수해야 한다.
② 이 기준을 적용하는 경우 차량 활하중에는 충격하중 효과를 포함해야 한다. 발주자가 처짐의 제한을 요구하는 경우 다음 원칙을 적용할 수 있다.
가. 최대처짐을 조사하는 경우 모든 재하차로에 하중을 재하하며 모든 지점은 동일한 처짐을 갖는 것으로 가정한다.
나. 합성설계의 경우 설계단면은 도로의 전폭과 구조적으로 연속적인 난간, 보도, 중앙분리대를 포함한다.
다. 부재간 상대처짐을 조사하는 경우 상대처짐이 가장 크게 발생할 수 있는 재하차로의 개수와 위치를 선정한다.
라. 표 3.4-1에 제시된 사용하중조합Ⅰ의 활하중 비율은 충격하중계수 IM을 포함하여 사용한다.
마. 활하중은 , KDS 24 12 21(4.3.1.7) 에 의거한다.
바. , KDS 24 12 21(4.3.1.2) 의 활하중 동시재하에 대한 규정을 적용한다.
사. 사교의 경우 교축직각단면을 사용할 수 있고, 곡교나 곡사교의 경우 방사방향 단면을 사용할 수 있다.
아. 기타 기준이 없는 경우, 아래의 처짐 제한을 강, 알루미늄 또는 콘크리트 구조물에 적용할 수 있다.
(가) 차량하중, 일반 지간/800
(나) 차량하중 또는 보행자하중 지간/1,0 00
(다) 내민보의 차량하중 지간/300
(라) 내민보의 차량하중 또는 보행자하중 지간/375
③ I형 강재 보와 거더 그리고 강박스 및 튜브형 거더에서 플랜지응력 조정으로 영구처짐을 제한하는 경우 , KDS 14 31 10(4.3.3.1.4.2)와 KDS 14 31 10(4.3.3.2.4) 의 규정을 적용해야 한다. 기타 기준이 없는 경우, 아래의 처짐 제한을 목재 구조물에 적용할 수 있다.
가. 차량하중과 보행자 하중 지간/425
나. 목재 바닥판위의 차량하중(인접판간의 극대상대처짐) 2.5mm
④ 직교이방성 강바닥판에는 다음 규정을 적용해야 한다.
가. 강바닥판 위의 차량하중 지간/300
나. 직교이방성 강바닥판 가로보 위의 차량하중 지간/1,000
다. 직교이방성 강바닥판 가로보 위의 차량하중 (인접 가로보간의 극대상대처짐) 2.5mm
(3) 경간‒높이비에 대한 선택적 기준
발주자가 경간‒높이비에 대한 제한을 고려할 것을 요구하는 경우 다른 기준이 없다면 표 2.5-1의 제한값을 적용할 수 있으며, 여기서 는 슬래브 경간장, 은 경간장이며 모두 mm 단위이다. 언급이 없으면 표 2.5-1의 제한값은 전체높이에 적용하여야 한다.
표 2.5-1 일정단면 상부구조의 통상적 최소 높이

상부 구조

최소높이(바닥판 포함)

변단면의 경우 정․부 모멘트 단면의 상대 강성변화를 고려하여 조정할 수 있다.

재료

형식

단경간

다경간

철근 콘크리트

차량 진행방향의

주철근

배치 슬래브

mm

T형 보

0.070

0.065

박스형 보

0.060

0.055

보행자 구조물 보

0.035

0.033

프리스트레스

콘크리트

슬래브

0.030 ≥ 165mm

0.027L ≥ 165mm

현장타설 박스형 보

0.045

0.040

프리캐스트 I형 보

0.045

0.040

보행자 구조물 보

0.033

0.030

인접 박스형 보

0.030

0.025

강 재

합성형 I형 보의

전체 높이

0.040

0.032

합성형 I형 보에서

I형 보의 높이

0.033

0.027

트 러 스

0.100

0.100
2.5.2.7 향후 확폭의 고려
(1) 다거더 교량의 외측거더
향후 확폭이 배제되지 않는 경우 외측거더의 내하력은 내측거더의 내하력보다 작지 않도록 하여야 한다.
(2) 하부구조
향후 확폭이 예상되는 경우 확폭조건을 하부구조 설계에 반영한다.
2.5.3 시공성
교량의 적절한 시공을 위하여 다음을 고려한다.
(1) 교량은 지나친 어려움 또는 문제점 없이 제작, 설치될 수 있어야하고, 또한 잔류 시공하중의 영향이 허용치 이내가 되도록 설계한다.
(2) 고정하중 하에서의 응력도입을 위해 특별공정을 설계자가 의도한 경우, 이러한 공정을 특별시방서에 명시하여야 한다.
(3) 외부여건 또는 기타 이유로 시공법에 제약이 발생 또는 발생 가능한 경우, 이러한 사항을 설계도서에 명시하여야 한다.
(4) 협소한 장소에서의 용접 또는 조밀하게 조립한 철근 사이로의 콘크리트 타설이 요구되는 세부설계는 배제한다.
(5) 교량의 시공에 영향을 줄 수 있는 기후와 수리학적 조건을 고려해야 한다.
2.5.4 경제성
구조물의 형식, 경간장, 재료는 공사비를 고려하여 선정하여야 한다. 교량사용 수명 기간의 생애주기비용을 고려한다. 자재확보, 제작, 부지, 수송 및 설치 상 제약과 같은 국지적 요소를 고려하여야 한다.
(2) 대안
경제성 분석으로 분명한 결정이 이루어지지 않는 경우 발주자는 경쟁력 있는 대안입찰을 요구할 수 있다. 대안입찰의 설계는 동등한 안전성, 사용성 그리고 미관성을 제공해야 한다. 항로상의 가동교는 가급적 배제한다. 가동교가 제안되는 경우 적어도 하나의 고정교가 대안으로 제시되어 경제적 비교를 수행한다.
2.5.5 교량 미학
(1) 교량은 적절한 강성을 가진 우아한 모양을 갖추어 주위의 환경과 조화하도록 한다.
(2) 기술자는 각 구조요소의 형상과 배치를 개선함으로써 더욱 만족스러운 외관을 갖도록 한다.
(3) 비구조적이고 과장된 장식의 사용은 배제한다.
(4) 아래의 지침을 고려한다.
① 교량의 설치 장소를 선정하는 단계에서는 교각의 수가 적거나 없는 설계안을 검토하고, 기본 설계단계에서 상세히 논의한다.
② 교각의 형상은 서로 일치되고 상부구조와 균형을 이루도록 한다.
③ 각 구성요소의 형상과 구조형식의 급격한 변화는 배제한다. 서로 다른 구조형식의 연결이 불가피한 경우에는 외관상 자연스럽게 연결되도록 한다.
④ 바닥판배수 홈통과 같은 세부 설계에 주의하는 것을 간과하지 않도록 한다.
⑤ 기능성 또는 경제적 관점에서 하로트러스교와 같은 교량 형식이 불가피한 경우는 개방적이고 혼잡하지 않은 외관을 제공하는 구조계를 선정한다.
⑥ 교량을 교통 표지판, 조명등 또는 현수막을 지지하는 구조로 사용하는 것은 가능한 한 배제한다.
⑦ 지점 이외에 설치된 횡방향 복부판 보강재는 측면에서 보이지 않도록 한다.
2.6 수문 및 수리
(1) 하천을 횡단하는 교량 부지에 대한 수리 수문학적인 검토와 평가는 기본계획개발의 일부로서 완수되어야 한다. 이러한 검토의 자세한 사항들은 구조물의 중요성 및 연관 위험성과 동등하게 취급한다.
(2) 시공자의 사용 또는 시공 중 교통소통을 위한 임시 구조물은 범람원 자연자원에 미치는 영향의 최소화는 물론 인접 시설물의 소유자 및 대중교통의 안전을 고려하여 설계해야 한다. 발주자는 임시 구조물의 예상사용기간과 이에 의한 홍수 위험을 고려하여 설계요구조건의 변경을 허가할 수 있다. 임시 구조물에 대한 계약서에는 시공자가 제기한 책임소재와 위험요인들이 개괄적으로 기술되어야 한다.
(3) 교량대안설계에 대한 평가는 하천의 안정, 역류, 흐름의 분배, 유속, 세굴가능성, 홍수위험, 조석거동(해당되는 경우)을 고려해야 하며 하천정비 기본계획 및 하천설계기준(국토교통부)의 설정기준치와의 부합성을 고려해야 한다.
2.6.2 부지자료
부지특성 자료의 수집 계획에는 아래 사항을 고려하여야 한다.
(1) 교량이 설치되는 위치의 주 하천수로와 범람원 및 적절한 상·하류구간을 포함하는 항공측량 또는 지상측량자료의 수집
(2) 검토대상 범주에 속하는 하천과 범람원의 조도계수 평가
(3) 세굴 해석에 요구되는 재료 특성을 분석하기에 충분한 깊이의 하상재료채취
(4) 지반 시추조사
(5) 하천, 저수지, 유수지, 조석의 최고수위 그리고 홍수조절 구조물 및 가동공정을 포함하는 수위에 영향을 미치는 요인
(6) 하천정비기본계획의 규정에 의거하여 수행된 자료를 포함하는 기존 연구자료와 보고서
(7) 관측된 세굴, 제방침식 및 잔해물이나 결빙체에 의한 구조물의 손상을 포함하는 과거 홍수시 구조물 의 성능과 하천의 거동에 관해 입수 가능한 역사적 정보
(8) 수로 내 가능한 지형변화
2.6.3 수문분석
(1) 발주자는 도로의 기능분류, 국가 및 지자체의 요구조건과 부지의 홍수위험에 기초하여 수문분석의 범위를 결정해야 한다.
(2) 수문분석 시 다음과 같은 홍수흐름을 적절히 검토한다.
① 홍수위험평가와 범람원 유지관리 요구조건의 만족: 100년 빈도 홍수
② 도로 사용자에 대한 위험 및 교량과 진입로에 대한 파손의 평가: 월류홍수 또는 교량 세굴 설계홍수
③ 위험성이 높은 부지에서의 홍수재해평가: 발주자가 부지조건과 내포된 위험성을 고려하여 적절히 선택한 규모의 검측홍수
④ 세굴에 저항할 수 있는 교량기초의 적합성 검토: 교량 세굴 검측 홍수
⑤ 관련부서의 설계정책과 기준의 만족: 수로개구부 설계홍수와 고속도로의 여러 기능등급에 대한 교량 세굴 설계 홍수
⑥ 수위산정의 보정 및 기존 구조물의 성능 평가: 과거의 기록된 홍수
⑦ 환경조건의 평가: 갈수량 또는 기저유출자료 및 하구를 통과하는 교량의 경우 조차. 해양이나 하구에 설치되는 구조물의 경우 해수위 상승이 조차에 미치는 영향에 대한 검토를 규정하도록 한다.
2.6.4 수리분석
기술자는 발주자가 인정하고 요구되는 해석수준에 부합하는 해석모델과 기술을 사용하여야 한다.
(2) 하천의 안정
① 하천의 안정과 시설물이 하천에 미치는 영향을 평가하기 위한 연구를 수행해야 하며, 다음과 같은 항목들을 고려해야 한다.
가. 하상의 저하, 상승 또는 평형상태 여부
나. 합류부 근처에 교량을 설치할 경우 주 하천과 지류가 홍수위, 유속, 흐름의 배분, 수류의 수직 수평운동에 미치는 영향과 이러한 조건들이 교량의 수리설계에 미치는 영향
다. 하천의 직선형, 곡선형, 수축부 또는 천이구역을 고려한 교량의 최적위치 및 기존 또는 향후의 하천조건으로부터 교량을 보호하기 위한 통제시설물의 위치
라. 제안된 수로변경의 영향
마. 골재채취 또는 기타 수로에서의 활동에 의한 영향
바. 토지사용변경에 의한 유출량 또는 유출률의 변화 가능성
사. 자연적 하천지형변화가 설치예정인 구조물에 미치는 영향
아. 설치예정인 구조물에 의해 발생한 지형변화가 인접한 기존 구조물에 미치는 영향
② 불안정한 하천이나 흐름조건의 경우 하천의 향후 수직 수평 형상변화가능성을 평가하고 교량과 진입로의 안전을 위한 대비책을 설계 시 또는 그 이후에 결정하기 위해 특별 검토를 수행해야 한다.
(3) 교량수로
교량수로의 규모를 결정하기 위한 설계과정에는 아래사항을 포함해야 한다.
① 기존 조건에서 주 수로와 범람원의 홍수 흐름 양상에 대한 평가
② 설계목적에 부합하는 도로 종단, 선형 및 교량 길이의 다양한 조합에 대한 평가
③ 기존의 홍수검토를 이용하는 경우 그 정확도를 결정해야 한다.
(4) 교량기초
기본설계의 인증 전에 기초설계의 구조적, 수리적, 지반공학적 사항들이 정리되고 문제점이 해결되어야 한다.
② 교량 세굴
가. KDS 24 12 21(4.9.5) 에 요구된 바와 같이 교량기초의 세굴은 ( KDS 51 90 15(4.2)) 다음 두 조건에 대하여 검토한다.
(가) 세굴설계홍수의 경우, 전 세굴깊이에 걸쳐있는 하상퇴적물은 제거된 것으로 가정하는 것을 설계조건으로 해야 한다. 폭풍해일설계홍수, 조석 또는 복합홍수는 100년 빈도홍수 또는 그보다는 재현기간이 작은 월류홍수보다 큰 강도로 정해야 한다.
(나) 세굴검측홍수의 경우 초과홍수에 의해 야기되는 세굴조건에 대해 교량기초의 안정성을 검토해야 한다. 이러한 조건에 대한 안정성 검토에 요구되는 것보다 과도한 여유는 불필요하다. 극단상황한계상태를 적용해야 한다.
나. 결빙체나 잔해물의 집적과 합류부의 저수위 조건에 의해 세굴설계홍수 또는 세굴검측홍수로 보다 큰 강도의 홍수가 요구되면 기술자는 이를 사용할 수 있다.
다. 토사 또는 침식암 위의 확대기초는 세굴 검측홍수로 결정되는 세굴깊이의 아래에 기초하부가 위치해야 한다.
라. 세굴 염려가 없는 암반위의 확대기초는 기반암과 일체가 유지되도록 설계, 시공해야 한다.
마. 깊은 기초는 홍수흐름의 방해와 이에 의한 국부세굴을 가능한 한 최소화하기 위하여 기초의 상부가 산정된 축소단면 세굴깊이의 아래에 위치하도록 설계해야 한다. 수류에 노출되어 방식 및 부식에 의한 손상가능성이 우려되는 경우의 파일기초는 더 낮은 위치에 설치하는 것을 고려한다. 여건상 기초의 상부가 하상보다 위에 위치해야 하는 경우 설계 시 세굴가능성에 유의해야 한다.
바. 방충재 또는 기타 교각보호시설물을 사용하는 경우 교각세굴과 잔해물 집적에 미치는 영향을 설계 시 고려해야 한다.
사. 난류 수역에 위치한 교대의 안정성에 대해서는 철저한 검토를 수행해야 한다.
아. 노출된 제방경사지는 적절한 세굴방지대책으로 보호한다.
(5) 교량진입로
① 교량은 범람원내에 있는 교량진입로와 함께 설계를 수행하여 전체 홍수흐름의 양상이 하나의 연관된 일체시스템으로 개발, 분석되어야 한다. 범람원내의 진입로가 홍수 시 흐름을 방해하는 경우 범람원 경계내의 도로 구간은 홍수위험을 최소화하도록 설계되어야 한다.
② 역류와 홍수흐름 방해로 타 유역까지 흐름의 영향이 미치는 경우 설계평가를 수행하여 타유역 홍수위험에 관한 법적 요구조건을 만족해야 한다.
2.6.5 암거 위치, 길이와 수로면적
2.6.3과 2.6.4의 규정과 함께 아래의 조건을 고려한다.
(1) 어류와 야생동물의 통로
(2) 큰 출구부 유속과 흐름의 집중이 암거출구부, 하류수로 및 인접 시설물에 미치는 영향
(3) 암거입구부에 작용하는 부력효과
(4) 교통안전
(5) 하류통제와 폭우고조로 야기되는 하류 고수위의 영향
2.6.6 도로배수
① 통과차량의 안전을 최대화하고 교량의 파손을 최소화하기 위하여 교량바닥판과 진입로는 통행로로부터의 노면수를 효과적이고 안전하게 배수할 수 있도록 설계해야 한다. 차도, 자전거 이용도, 보도를 포함한 바닥판의 횡단배수는 충분히 자연배수가 되도록 횡단경사 또는 편경사를 제공하여야 한다. 각 방향 3차선 이상의 광폭교량은 바닥판배수의 특별설계 또는 특별한 거친 노면처리로 수막현상의 발생가능성을 감소시켜야 할 필요가 있는 경우도 있다. 측구로 배수되는 물은 교량 위로 흘러들지 않도록 차단해야 한다. 교량 양단에서의 배수는 모든 유출량을 충분히 감당할 수 있는 용량이 되어야 한다.
② 교량 아래의 수로로 배출할 수 없는 특수한 환경 민감조건의 경우, 교량 하부에 부착한 종방향 배수로를 사용하여 교량 단부의 지상에 위치한 적절한 시설로 배수하거나 불가피한 경우 환경을 저감시킬 수 있는 별도의 방안을 수립하여야 한다.
(2) 설계강우강도
교량바닥판 배수에 적용하는 설계강우강도는 발주자가 규정하지 않는 한 인접도로의 포장 배수설계에 적용하는 설계강우강도보다 작지 않아야 한다.
(3) 배수시설의 형식, 규격 및 개수
① 바닥판배수시설의 개수는 수리조건을 만족시키는 범위에서 최소로 한다.
② 편경사가 변하는 곳에서는 배수흐름을 고려한 등고선을 작성하여 신속하게 교면수를 유도할 수 있도록 교면배수시설을 설치하여야 한다.
③ 바닥판 배수시설의 집수구는 수리학적으로 효과적이고 청소를 위한 접근이 가능해야 한다.
(4) 바닥판 배수시설로부터의 유출
① 바닥판 배수시설은 바닥판이나 노면의 지표수가 교량 상부구조부재와 하부구조로부터 원활히 제거 될 수 있도록 설계하고 위치해야 한다.
② 발주자가 배수시설 및 배수관으로부터의 유출에 대한 통제에 특별한 요구조건을 제시하지 않을 경우, 아래 사항들을 고려한다.
가. 인접한 상부구조요소의 최저부 아래로 최소 100mm의 돌출부
나. 45° 경사의 원추형 분사가 구조요소에 접촉하지 않는 관로 유출구의 위치
다. 실제적으로 허용되는 경우 난간의 개구부 또는 자유 낙하이용
라. 45°를 초과하지 않는 굴곡부 사용
마. 청소
③ 바닥판과 배수시설로부터의 유출은 환경 및 안전요구조건에 부합하도록 처리해야 한다.
(5) 구조물의 배수
구조물에 물이 고일 수 있는 공간이 있는 경우는 가장 낮은 위치에서 배수시키도록 조치하여야 한다. 바닥판과 포장면 특히 바닥판 이음부는 물이 고이지 않도록 설계해야 한다. 포장면이 일체로 시공되지 않거나 현장거치 거푸집을 사용하는 교량바닥판의 경우 접합부에 고이는 물의 제거를 고려해야 한다.
(1) 강교의 재료 일반사항은 KDS 14 31 05의 사항을 따른다.
(2) 콘크리트교의 재료 일반사항은 KDS 24 14 21의 사항을 따른다.
4. 구조해석
4.1 적용범위
(1) 4에서는 교량의 설계와 구조적인 평가를 위한 해석 방법을 규정하고, 구조물의 해석 모델링과 하중영향을 결정하는 방법을 기술한다.
(2) 규정한 해석방법 이외에도 입증된 재료 특성을 사용하고 평형 조건과 적합 조건을 만족시키는 다른 해석 방법도 사용할 수 있다.
(3) 일반적으로 교량 구조물의 해석은 탄성 해석을 원칙으로 한다. 그러나 일부 연속보 상부 구조물에서는 하중영향에 대한 비탄성해석이나 부모멘트의 재분배를 할 수 있다. 또한 비탄성 거동을 하는 압축 부재와 극단상황한계상태에 대한 비탄성 해석법을 규정한다.
4.2 용어
·국부해석: 전체 해석에서 얻어지는 부재 단면력을 사용하여 국부 요소의 하중영향을 정밀하게 구하기 위한 해석
·단구역(end zone): 구조적인 불연속성이나 집중하중의 분포형태로 인해 일반적인 보 이론이 적용되지 못하는 구조물의 부분
·동적 자유도: 질량 또는 질량효과와 관련된 자유도
·뒤틀림(distortion): 비틀림 작용 시 박벽보의 면내변형으로 단면의 형상이 일그러지는 변위모드
·뒴(warping): 보의 투영된 단면형상이 유지되면서 비틀림 작용 시 축방향으로 발생하는 변위모드
·등가 보: 휨과 비틀림효과에 저항할 수 있는 이상화된 단일 직선 혹은 곡선으로 대치시킨 보
·등가 스트립: 교축방향 또는 교축직각 방향에 대해 바닥판을 근사 해석하기 위해 원래의 바닥판과 등가의 강성을 갖도록 대치시킨 가상의 선요소
·바닥틀: 바닥판과 바닥판 지지부재
·바닥판: 표층의 유무에 상관없이 차량하중을 직접 지지하는 부분
·비탄성: 응력과 변형도의 비가 일정하지 않고 하중이 제거된 후에도 변형의 일부가 남아 있는 구조적 재료 거동
·뼈대작용(frame action): 박스형 단면의 바닥판과 복부판간 또는 대형교량의 바닥판과 주 부재 간에 발생되는 횡방향 연속성 거동
·사각: 지점의 중심선과 교축에 수직한 선 사이의 각
·순간격(core width): 일체로 시공된 상부 구조 단면의 전체 폭에서 바닥판 내민 부분의 길이를 뺀 값
·응축(condensation): 해석 과정에서 제거해야 할 변수와 남겨 놓아야 할 변수와의 연관 관계를 이용하여 풀어야 할 수식의 숫자를 감소시키는 과정
·일체시공: 일체로 제작 또는 타설한 강재 혹은 콘크리트 박스형 단면, 속이 차있거나 빈 현장 일체 타설 콘크리트 바닥틀, 횡방향의 포스트텐션을 사용하여 일체로 연결한 프리캐스트 바닥판의 시공
·자유도: 절점의 움직임을 정의하는 데 필요한 이동 변위나 회전 변위를 정의하는 기준.부재나 전체 구조물의 변형된 형상은 자유도의 개수로서 정의될 수 있다.
·지렛대 법칙(lever rule): 한 점을 중심으로 모멘트를 취하여 다른 점에서의 반력을 계산하는 방법
·직교 이방성: 두 개 이상의 직각 방향으로의 서로 다른 물리적 특성을 갖고 있는 재료의 성질
·차로활하중: 설계트럭하중과 설계등분포하중의 조합
·탄성: 하중 제거 시 원래의 상태로 되돌아가는 구조 재료의 성질. 일반적으로 선형 탄성 거동을 가정한다.
·바람에 대한 뼈대작용: 횡방향 풍하중이 바닥에 전달되도록 하는 보의 복부판 및 보강재의 횡방향 휨 작용
·하중영향: 작용 하중, 변형 혹은 기하적 변화에 의해 발생하는 단면력, 응력 또는 변형
4.3 기호
= 세로보, 보 혹은 부재의 단면적(mm2); 케이블의 단면적 (4.6.3.1)
= 보강재의 전체면적(mm2) (4.6.7.4)
= 짧은 지간의 길이(mm); 복부판 각면의 플랜지폭과 지간길이의 1/4 중에서 작은 값을 플랜지 유효폭으로 취하였을 경우 유효폭이 변화되는 지간 부위; 종방향 보강재의 간격 혹은 직교이방성 강바닥판의 리브 폭(mm) (4.6.2.6) (4.6.7.2) (4.6.7.4)
= 보의 간격 혹은 변곡점 간의 거리(mm) (4.6.7.4)
= 긴 지간의 길이(mm); 보의 폭(mm); 평판요소의 폭(mm); 복부판 어느 한쪽으로의 플랜지 폭(mm); (4.6.2.6) (4.6.3.1) (4.6.7.2)
= 특별한 지점단면의 플랜지 유효폭(mm) (4.6.7.2)
= 내부 지간에 대한 플랜지 유효폭을 결정하기 위한 계수(4.6.7.2)
= 경간의 내부구간에서의 플랜지 유효폭(mm) (4.6.7.2)
= 내부지점 또는 캔틸레버 구간에서의 플랜지 유효폭 (4.6.7.2)
= 강성도 변수 (4.6.3.1)
= 모멘트 구배 계수 (4.5.3.3 (3))
= 차로 당의 분포 폭(mm); 복부의 깊이(m)(4.6.3.1)
= 세로보 및 보의 높이(mm); 부재의 높이(mm) (4.6.3.1)
=외부거더의 중심선과 차량방호책 또는 연석의 내측단부까지의 거리(mm) (4.6.3.1)
= 상부구조물의 높이(mm) (4.6.7.2)
= 탄성계수(MPa); 등가폭(mm); 1차륜이 분포하는 바닥판의 폭(m) (4.5.3.3 (2)) (4.6.4) (4.6.2.4)
= 보재료의 탄성계수 (4.6.3.1)
= 바닥판재료의 탄성계수 (4.6.3.1)
= 분배 수정계수; 각 거더의 무게중심으로부터 설계트럭과 설계차선하중의 편심거리(mm); 강바닥판에서의 리브 간격(mm) (4.6.3.1) (4.6.3.2) (4.6.7.4)
= 보의 중심과 바닥판 중심 사이의 거리(mm) (4.6.3.1)
= 분배계수; 중력가속도(m/s2) (4.6.3.1)
= 단면 2차 모멘트(mm4) (4.5.3.3.(2)) (4.6.3.1)
= 기둥의 단면 2차 모멘트(mm4) (4.6.6)
= 들보 혹은 다른 구속 부재의 단면 2차 모멘트(mm4) (4.6.6)
= 극관성모멘트(mm4) (4.6.3.1)
= 생 베낭(St. Venant) 비틀림상수(mm4) (4.6.3.1)
= 기둥의 유효 길이계수; 아치 리브의 유효길이 계수; 시공방법에 따른 상수;(4.5.3.3 (2)) (4.6.6) (4.5.3.3 (3)) (4.6.3.1)
= 종방향 강성도 변수(mm4) (4.6.3.1)
=바닥판 지간장(m); 종방향 단부보 지간(m); 보의 지간장(mm) (4.6.2.4) (4.6.2.8) (4.6.3.1)
= 원호지간(mm) (4.6.1.2 (4))
= 기둥의 브레이싱이 되지 않은 길이(mm) (4.6.6)
= 들보 혹은 다른 구속 부재의 지지점간의 거리(mm) (4.6.6)