TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
(1)이 기준은 도로 케이블교량에 대한 한계상태설계법에서의 한계상태별 하중조합과 하중계수 결정에 적용하기 위한 것이다.
(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.
·KDS 24 10 12 교량설계 일반사항(케이블교량)
·KDS 24 12 11 교량 설계하중조합(한계상태설계법)
·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 KDS 24 18 12에서 정의하고 있는 설계기준풍속과 같다.
·지속하중: 완성된 구조물에 영구적으로 작용하거나 또는 장기간에 걸쳐서만 변화하는 또는 그렇게 가정하는 힘이나 하중
·차량통행제한풍속: 강풍에서 차량의 전도나 미끄러짐을 방지하기 위하여 차량의 통행을 제한하는 풍속. 일반적으로 교면상 10분 평균 풍속 25m/s를 적용하지만 차량통행제한풍속을 별도로 결정한 교량의 경우에는 그 풍속을 적용
·하부구조: 교량의 상부구조를 지탱하며 지반과 연결시키는 구조계를 총칭하는 말로 교대와 교각 등이 이에 해당
· :콘크리트 유효 단면의 단면 2차 모멘트 (4.1.1.5)
· :콘크리트 전체 단면의 도심축에 대한 단면 2차 모멘트 (4.1.1.5)
· :하중계수를 고려한 총설계하중효과 (4.1.1)
· :각 하중의 하중효과 (4.1.1)
· :각 하중의 하중계수 : 하중효과에 곱하는 통계기반 계수 (4.1.1)
· :지속하중에 대한 하중계수 (4.1.1.5)
· :지진의 영향을 고려한 하중조합에서 활하중에 대한 하중계수 (4.1.1.5)
· :지점침하에 대한 하중계수 (4.1.1.5)
· :온도차(TG)에 대한 하중계수 (4.1.1.5)
· :풍하중에 대한 하중계수 (4.1.1.5)
4.1.1 하중계수와 하중조합
(1)하중계수를 고려한 총 설계하중은 다음과 같이 결정된다.
=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 하중조합
⑤극한한계상태 하중조합 Ⅴ
차량 통행이 가능한 수준의 최대풍속과 일상적인 차량통행에 의한 하중효과를 고려한 하중조합
⑥극한한계상태 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 하중조합
②극단상황한계상태 하중조합 Ⅱ
유빙하중, 선박 또는 차량의 충돌하중 및 감소된 활하중을 포함한 수리학적 사건에 관계된 하중조합. 이 때 차량충돌하중 CT의 일부분인 활하중은 제외
③극단상황한계상태 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 하중조합
③사용한계상태 하중조합 Ⅲ
부착된 PS 강재가 배치된 상부구조의 균열폭과 인장응력 크기를 검증하기 위한 하중조합
④사용한계상태 하중조합 Ⅳ
부착된 PS 강재가 배치된 하부구조의 사용성 검증에 사용하는 하중조합
⑤사용한계상태 하중조합 Ⅴ
설계수명 동안 항상 작용하는 고정하중과 수명의 약 50% 기간 동안 지속하여 작용하는 하중들을 조합한 하중조합
⑥사용한계상태 하중조합 Ⅵ
설계수명 내 초과확률 63%(기능수행수준지진) 지진의 지진하중을 고려하는 하중조합
4.1.1.4 피로한계상태 하중조합
(1)KDS 24 12 22(4.3.3) 에서 규정되어 있는 피로설계트럭하중을 이용하여 반복적인 차량하중과 동적응답에 의한 피로파괴를 검토하기 위한 하중조합
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 KDS 24 12 22(4.3.1.2) 에 제시된 다차로재하 계수에 의해 보정한다. 보정된 하중들은 이 기준의 식 (4.1-1)에 의해 조합하고, 최종적으로 KDS 24 10 12(4.1.7) 의 저항수정계수에 의해 보정한다.
(2)하중계수들은 최대하중효과가 계산되도록 선정되어야 하며, 각 하중조합에서 정과 부의 극한상태가 모두 검토되어야 한다. 한 하중이 다른 하중의 효과를 감소시키는 하중조합에서는 그러한 하중에 최소하중계수를 적용하여야 한다. KDS 24 10 12(4.1.7.3(2)) 항에 주어진 저항수정계수를 적용하여 부재를 설계할 경우에는 표 4.1-2에서 주어진 최소하중계수에 저항수정계수를 곱한 값을 최소하중계수로 사용한다.
(3)지속하중 적용 시에 표 4.1-2에 제시된 하중계수 에서 큰 하중조합 효과를 주는 하중계수를 사용하여야 한다. 지속하중 영향이 구조물의 안정성이나 내하성능의 증가를 가져오는 경우에는 작은 하중계수를 사용한다. KDS 24 10 12(4.1.7.3(2)) 에 주어진 저항수정계수를 적용하여 부재를 설계할 경우에는 표 4.1-2에서 주어진 최소하중계수에 저항수정계수를 곱한 값을 최소하중계수로 사용한다.
(4)극한한계상태 하중조합 Ⅲ을 적용하여 설계할 경우, 케이블교량의 설계를 위한 기본풍속은 해당지역의 장기 풍속자료를 이용하여 설계수명 기간 동안 풍속의 최대치분포를 추정하는 과정을 통해 산정할 수 있다. 이 때 기본풍속은 설계수명 기간 동안의 비초과확률 37%에 해당하는 풍속으로 설정하는 것으로 한다. 이 기본풍속을 토대로 풍하중을 산정하는 경우에 대하여 풍하중 계수는 1.7을 적용한다.
(5)극한한계상태 하중조합 V와 사용한계상태 하중조합 Ⅰ은 교량상에 차량통행이 가능한 풍속에 대하여 차량과 차량통행제한풍속에 상당하는 풍하중을 조합하여 검토하는 것이다. 이 때, 풍하중계수는 극한한계상태 하중조합 V의 경우 1.7이며 사용한계상태 하중조합 Ⅰ의 경우 1.0을 적용한다.
(6)사용한계상태 하중조합 Ⅳ는 설계풍속에 상당하는 풍하중에 대하여 0.6의 하중계수를 적용한다.
(7)TU, CR 및 SH하중에 대하여 제시된 두 가지 하중계수 중에서 큰 값은 변형량 계산에 적용하며, 나머지 모든 경우에는 작은 값을 적용한다.
(8)온도차에 대한 하중계수 는 공사별 특별설계기준에 따른다. 그렇지 않은 경우 다음의 값을 사용할 수 있다.
①극한한계상태와 극단상황한계상태 : 0.0
②활하중이 고려되지 않는 사용한계상태 : 1.0
③활하중이 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.
표 4.1-1 하중조합과 하중계수

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.
표 4.1-2 지속하중의 하중계수,

하중의 종류

하중계수

최대1)

최소2)

DC : 구조부재와 비구조적 부착물

·공장제작부재

·현장타설부재

·케이블부재

·극한한계상태 하중조합 Ⅳ에서만

1.15

1.20

1.10

1.25

0.85

0.85

0.85

0.85

DW : 포장과 시설물

·극한한계상태 하중조합 Ⅳ에서만

1.25

1.35

0.80

0.80

DD : 말뚝부마찰력

1.80

0.45

EH : 수평토압

·주동

·정지

1.50

1.35

0.90

0.90

EV : 연직토압

·전체안정성

·옹벽 및 교대

·강성 암거(예, 콘크리트 박스)

·뼈대형 강성구조물(예, 라멘형)

·연성 암거(예, 파형강판)

·박스형 연성 강재암거

1.00

1.35

1.30

1.35

1.95

1.50

-

1.00

0.90

0.90

0.90

0.90

ES : 상재토하중

1.50

0.75

EL : 시공중 발생하는 구속응력

1.00

1.00

PS : 프리스트레스힘

·세그멘탈콘크리트교량의 상부, 하부구조

·비세그멘탈콘크리트교량 상부구조

·비세그멘탈콘크리트교량 하부구조

- 를 사용하는 경우

- 를 사용하는 경우

·강재 하부구조

1.0

1.0

0.5

1.0

1.0

CR, SH : 크리프 건조수축

·세그멘탈콘크리트교량의 상부, 하부구조

·비세그멘탈콘크리트교량 상부구조

·비세그멘탈콘크리트교량 하부구조

- 를 사용하는 경우

- 를 사용하는 경우

·강재 하부구조

DC에 대한 사용

1.0

0.5

1.0

1.0

1) 케이블교량 설계 시 DC에 대한 하중계수를 이 표에서 주어진 바와 같이 일반교량에 비하여 감소된 값으로 적용하는 경우에는, 시공 과정에서 교량의 초기형상을 검토하기 위하여 중량을 정산하여 실제 중량과의 오차가 6%(케이블부재 3%) 이내로 발생하는 것을 확인하여야 한다. 이를 만족하지 못하는 경우 KDS 24 12 11의 표 4.1-2를 따른다.

2) KDS 24 10 12(4.1.7.3(2)) 에 주어진 저항수정계수를 적용하여 설계하는 경우 저항수정계수를 곱하여 적용한다.
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 KDS 24 18 12(4.2.3) 을 적용하고 하중계수는 극한한계상태 III의 계수를 적용할 수 있다.
4.1.3 받침인상과 포스트 텐션을 위한 하중계수
(1)받침인상과 포스트 텐션을 위한 하중계수과 관련된 사항은 KDS 24 12 11 4.1.3에 따른다.