TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
여기서, 은 철근의 설계강도로서 일반적으로 이다.
는 PS강재 j의 긴장력
나. 는 단면 바로 밑에 배치해야 한다.
③ 파열 효과
가. 각 PS강재에 대해, 파열 효과에 대한 검토를 다음 방법에 따라 수행해야 한다.
나. 식 (4.5-43)으로부터 구한 콘크리트의 횡방향 인장응력()은 콘크리트의 인장강도()의 1.25배보다 크지 않아야 한다.
여기서, 는 계산단면에서의 정착장치의 크기
는 그림 4.5-1에서 표현된 닮은 사각형의 크기
작은 값()
는 단면 횡좌표 t의 단면 BC에서의 거더의 두께
(그림 4.5-4 참조)
그림 4.5-1 대칭 프리즘에서의 파열효과
다. 식 (4.5-44)로 구한 콘크리트의 압축응력()은 콘크리트의 압축강도의 2/3보다 크지 않아야 한다.
라. PS강재 j에 대한 파열 철근량은
여기서, 는 외측 PS강재인 경우
는 중간에 위치한 PS강재인 경우
는 파열력(bursting effort)
마. 최종적으로 파열 효과에 저항하는 철근량()는 식 (4.5-46)과 같이 정해야 한다.
바. 는 정착단면()으로부터 떨어진 곳까지 배치해야 한다.
그림 4.5-2 파열효과와 표면효과에 대한 철근보강
(3) 프리스트레스 힘의 전달
① 원리
가. 프리스트레스 힘의 전달은 시공 중 또는 공용기간 중에서 가장 불리한 쪽에 대하여 계산해야 한다.
나. 프리스트레스 힘의 전달을 계산하기 위하여 다음의 가정을 도입해야 한다.
(가) 도입길이는 단면의 높이와 같다.
(나) 도입구간 내에서의 힘의 평형은 다음 두 가지 문제로 단순화시킬 수 있다.
㉮ 프리스트레스 집중력을 사다리꼴 분포의 하중으로 치환하여 도입구간 내의 평형조건을 적용해야 한다.
㉯ 프리스트레스 집중력과 앞의 경우와 반대 방향의 사다리꼴 분포력과의 평형조건을 적용해야 한다. 이러한 평형을 순수확산평형(pure diffusion general balance)이라 한다.
그림 4.5-3 프리스트레싱 전달 해석 원리
다. 앞의 가정으로부터 프리스트레스 힘의 전달과정에서 발생하는 단면력을 식 (4.5-47)∼식 (4.5-49)와 같이 산출할 수 있다.
(가) 전단력： (4.5-47)
(나) 휨모멘트： (4.5-48)
(다) 축력： (4.5-49)
그림 4.5-4 작용력
라. 그러므로 프리스트레스 힘의 전달은 다음의 두 단계로 나누어 설계할 수 있다.
(가) 첫 번째 조정 구역: 표면 및 파열 효과에 대한 철근
(나) 두 번째 조정 구역: 순수확산평형에 대응하는 전달 철근
② 응력
가. 횡방향 좌표 t에서 모든 단면의 표준 전달 전단응력은:
여기서, 는 도입길이(단면의 높이와 같다).
는 프리즘 ABCD에 작용하는 수평력.
나. 횡방향 좌표 t의 단면의 최대 전단응력은 전달전단응력()과 가장 불리한 하중조합에 의하여 결정된 최대 전단응력()과의 합이며 단면에 발생하는 최대 전단응력은 콘크리트의 인장강도()의 1.5배보다 크지 않아야 한다.
가. 정착단면()와 일반단면() 사이에 배치해야 하는 철근량은 식 (4.5-52) 같이 결정할 수 있다.
여기서, 는 압축력()또는 인장력()이 될 수 있다.
식 (4.5-53)에서 도입전단응력()가 콘크리트의 인장강도()의 1/3보다 작아지면, 콘크리트가 전단력을 부담한다고 가정해야 한다.
나. 위에서 계산된 철근의 단면적 이 ()보다 작은 경우에는, 프리스트레스 힘의 도입으로 인한 추가 철근은 필요하지 않다.
다. 위에서 계산된 철근의 단면적 이 ()보다 큰 경우에는, 의 철근량을 도입길이의 2/3 이내에 배치해야 한다.
라. 위의 규정들은 모두 거더의 단부 단면에 대한 것으로서 중간부 단면에 대해서는 위에서 산정한 각각 철근 단면적에 각각의 계수를 곱함으로써 구할 수 있다. 이들 계수는 구조물의 단계별 시공 계획에 따라 표 4.5-3과 같이 정할 수 있다.
표 4.5-3 도입철근의 감소계수

감소계수

경우 1

경우 2

PS강재 측

1.0

1.0

0.6

1.0

1.0

1.0

PS강재 반대측

0.6

0.6

0.6

0.3

0.3

0.3

주 1) 경우 1은 시공 중 한 번도 단부 단면이 되지 않는 중간부 단면

2) 경우 2는 시공 중 일시적으로 단부 단면이 되는 중간부 단면
(4) 단부 스트럿(end strut)
① 거더에서 작용하는 힘은 거더의 종방향 축으로부터 그림 4.5-5에서 도 경사진 하나의 스트럿을 통하여 받침에 전달된다. 여기서 는 보다 작아서는 안 된다.
그림 4.5-5 단부 스트럿
② 여러 PS강재를 가지는 거더에서, 블록 내부의 압력선은 거더의 각 끝단에서 정착된 PS강재의 각 작용선을 보여주는 점선이다.
그림 4.5-6 압력선
③ 단부스트럿은 다음에 따라 설계해야 한다.
가. 압력선의 각 를 구해야 한다.
(가) 받침에서 가까운 순으로 PS강재의 번호를 매기면, 압력선의 각 는 식 (4.5-54)으로 계산할 수 있다.
여기서, 는 PS강재 i의 각
는 PS강재 i의 인장
는 받침에서 수평력(존재하면)
는 받침에서 수직력
(나) 실제의 설계에서는 식 (4.5-54)의 는 로 치환할 수 있으며, 는 에 PS강재 i의 단면적을 곱한 힘이다.
은 긴장 후 PS강재의 예상응력
는 PS강재의 항복강도
(사용하중 조합의 경우)
(계수하중조합의 경우)
나. 압력선의 각이 보다 작게 되는 PS강재 r의 위치를 찾는다.
(가) PS강재 r에서 다음의 조건을 만족하면 압력선의 각이 보다 작게 된다.
(나) PS강재 r의 위치는 식 (4.5-56)을 만족할 때에만 존재해야 한다.
다. 수직력에 대한 평형방정식을 세운다.
㉮ 단부 스트럿 높이()를 식 (4.5-57)로부터 구해야 한다.
(4.5-57)
여기서, 는 받침축에서의 거더 위에서 PS강재 r까지의 거리 는 일반적으로 이며, h는 거더의 높이이다.
㉯ 수직력에 대한 받침면적의 일반적인 평형식은 식 (4.5-58) 같이 표현할 수 있다.
(4.5-58)
여기서, 는 콘크리트에 의하여 전달된 수직력
는 철근의 항복강도
는 스터럽의 경사각으로 와 사이의 값
는 스터럽의 간격
는 스터럽 한 개의 단면적
라. 수직철근의 양을 산정해야 한다.
(가) 식 (4.5-58)의 양변을 으로 나누어 정리하면 식 (4.5-59)와 같이 된다.
 (4.5-59)
(나) 콘크리트가 부담하는 전단력(W)은 식 (4.5-60)과 같다.
(4.5-60)
(다) 식 (4.5-61)로부터 수직철근의 양을 구할 수 있다.
(4.5-61)
마. 위에서 산정한 수직철근의 양을 의 크기에 따라 다음과 같이 조정해야 한다.
(가) 인 경우: 수직철근의 양은 충분하므로 조정할 필요가 없다.
(나) 인 경우: 받침 축으로부터 구간에서, 수직철근의 양을 배 만큼 증가시킨다.
(5) 하단 코너부의 안정성
① 하단코너부는 받침 안쪽에서 시작하여 하단코너부를 분리시키려는 힘에 저항하도록 설계해야 한다.
② 예상 파열면에 작용하는 모든 힘의 합력이 파열면의 수직축과 이루는 각 가 콘크리트의 내부마찰각 보다 크지 않으면 파열은 발생하지 않으므로 하단코너부는 다음에 따라 설계해야 한다.
가. 예상 파열면에 작용하는 모든 힘에 대한 안정방정식을 세운다.
(4.5-62)
여기서, 는 수평 철근량
는 받침에서의 수직력
는 받침에서의 수평력
는 코너에서 정착된 프리스트레스 힘의 수평부분
는 코너에서 정착된 프리스트레스 힘의 수직부분
는 예상 파열면과 연직축과 이루는 각
는 콘크리트의 내부마찰각
(4.5-63)
나. 위 식으로부터 수평 철근량()을 산정해야 한다.
다. 수평철근량은 식 (4.5-64)로 산정된 최소철근량() 이상이어야 한다.
(4.5-64)
그림 4.5-7 계산방법
그림 4.5-8 계산 방법
그림 4.5-9 최소 보강 계산 방법
4.5.16 바닥판
(1) 바닥판은 프리텐션 혹은 포스트텐션 방식으로 프리스트레스를 가한다. 바닥판이 거더에 지지되어 있을 때에는 바닥판의 PS강재는 거더의 방향과 직각방향으로 배치해야 한다. 프리캐스트 부분과 현장치기 콘크리트 부분이 일체로 거동하도록 바닥판의 상부표면은 거칠게 만들어야 한다.
(2) 바닥판의 단위폭(m)당 235 mm의 철근을 배근하기 위해 보강철근 또는 등가철망을 PS강재와 직각방향으로 배근해야 한다.
(3) 프리스트레스트 콘크리트 바닥판의 설계는 4.8의 규정에 따른다.
4.5.17 구조상세
(1) 플랜지의 철근보강
현장치기 T형보와 박스거더 플랜지에 대한 철근보강은 다음과 같다.
① T형보와 박스거더의 바닥판 슬래브
가. 바닥판 슬래브의 종방향 보강철근 중에서 적어도 하부철근의 1/3은 거더의 외측면으로 연장시켜 90°표준갈고리로서 정착시켜야 한다.
나. 바닥판 슬래브가 외측거더의 복부보다 연장되는 경우에는 철근을 내민슬래브까지 연장시켜야 하며, 거더 복부의 외측면을 지나서 표준갈고리에 의해 정착해야 한다.
② 박스거더의 하부슬래브
가. 플랜지 단면적의 0.4%에 해당하는 철근을 거더의 지간과 평행하게 하부슬래브에 배근해야 한다. 이때 철근은 한 층으로 배근해도 좋으며 철근의 간격은 450 mm를 넘지 않아야 한다.
나. 슬래브의 최소 두께로부터 계산한 플랜지 단면적의 0.5%에 해당하는 철근을 거더의 지간과 직각으로 하부슬래브에 배근해야 한다. 이때 철근은 상하 양면에 배치하고 철근의 간격은 450 mm를 넘지 않아야 한다. 하부 슬래브의 모든 횡철근은 거더 최외측 복부의 외측면까지 연장시켜서 정착해야 한다.
(2) 철근 및 PS강재의 피복두께와 간격
① 다음의 콘크리트 최소 피복두께는 철근 및 PS강재 모두에 적용된다.
가. PS강재 및 주철근 40 mm
나. 슬래브의 보강철근
(가) 슬래브의 상부 40 mm
제빙제(de-icer)가 사용되었을 때의 슬래브의 상부 50 mm
(나) 슬래브의 하부 30 mm
다. 스터럽 및 전단철근 30 mm
라. 해빙제가 사용되었을 때에 배수로의 구조상세는 프리스트레스트 거더와 계속적인 접촉 없이 해빙제의 용해를 처리해야 한다. 이와 같은 접촉을 피할 수 없는 곳 또는 부재가 염분이나 화학물질에 노출된 곳에서는 콘크리트의 피복두께를 추가해야 한다.
마. 흙 및 외기에 노출되거나 부식환경에 노출된 프리스트레스트 콘크리트 부재로서 4.5.9에 규정된 허용인장응력을 초과하는 경우에 최소 피복두께를 50% 이상 증가시켜야 한다.
② 최소간격
가. 보의 단부에서 PS강재의 최소 순간격은 다음과 같다.
㉮ 프리텐션의 강재: 강재 지름의 3배 또는 콘크리트 최대 골재치수의 4/3배중에서 큰 값
㉯ 포스트텐션의 강재: 40 mm 또는 콘크리트 최대 골재치수의 1.5배중에서 큰 값
나. 바닥판에서의 PS강재는 바닥판의 폭에 걸쳐 대칭이며 균일하게 배치한다. PS강재의 간격은 합성 슬래브 총두께의 1.5배 또는 400 mm보다 커서는 안 된다.
③ 다발
가. 포스트텐션 강재가 연직하향으로 처지는 경우 포스트텐션 덕트들을 최대 3개로 묶을 수 있으며, 이때 앞의 ②에서 규정된 긴장재의 최소간격은 부재의 끝에서 1 m 내에서 유지되도록 규정한다.
나. 프리텐션 강재가 다발지어 있으면 모든 다발은 보 지간의 중앙 1/3 지점에서 이루어져야 하고, 2차응력에 의해 발생하는 반곡점을 검토해야 한다.
④ 덕트의 크기
가. 다수의 강선(wire), 강봉(bar) 그리고 강연선(strand)으로 이루어진긴장재의 덕트 내부단면적은 PS강재의 순 단면적의 2배 이상이어야 한다.
나. 단일강선(wire), 강봉(bar) 그리고 강연선(strand)으로 이루어진 긴장재의 덕트 내부지름은 강선, 강봉, 그리고 강연선의 공칭지름보다 최소한 6.5 mm 이상 커야 한다.
(3) 포스트텐션 부재의 정착부 및 연결장치
① 부착된 포스트텐션 보강재에 대한 정착(anchorages), 연결구(couplers), 겹침이음(splices)은 부착되지 않은 상태에서 실험된 PS강재 극한강도의 최솟값의 95% 이상이 발휘되도록 해야 한다. 사용하중과 계수하중 하에서 총 프리스트레스 힘이 요구되는 구역과 정착부 사이의 부착정착길이는 PS강재의 규정된 극한강도의 최솟값을 발휘하기에 충분해야 한다. 연결장치와 겹침이음은 책임기술자가 허가한 구역에 두어야 하고, 필요한 이동을 허용하기에 충분한 길이만큼의 장부촉이음(housing)을 해야 한다. 정착부나 이음부가 계수하중 하에서 위험단면에 위치할 때에는 부착된 긴장재에 대해 요구되는 극한강도는 부착되지 않은 상태에서 정착장치와 연결장치를 포함하여 실험된 긴장재 다발의 극한강도를 초과하지 않아야 한다.
② 부착되지 않은 긴장재의 정착장치는 PS강재의 규정된 극한강도의 최솟값의 95%가 발휘되도록 해야 한다. 계수하중 하에서 긴장재의 총신장량은 3 m의 최소 게이지 길이에서 측정된 값의 2%보다 작지 않아야 한다.
③ 부착되지 않은 긴장재에 대해서는 대표되는 시편에 대한 동적실험을 수행해야 한다. 응력수준이 규정된 극한강도의 최솟값의 60∼66%인 반복하중을 가했을 때에는 500,000회, 응력수준이 규정된 극한강도의 최솟값의 40∼80%인 반복하중을 가했을 때에는 50회 동안 긴장재는 파괴가 일어나지 않고 견뎌야 한다. 각각의 반복시간 동안 하중은 낮은 응력수준에서 높은 응력수준으로 다시 낮은 응력수준으로 변해야 한다. 두 번째 동적시험에 사용되는 시편은 첫 번째 시험시편과 같을 필요는 없다. 여러 개의 강연선, 강선, 강봉으로 이루어진 긴장재에 대한 실험은 실물 크기의 긴장재보다 작은 강도를 갖는 긴장재를 사용하여 실험을 한다. 실험한 긴장재는 실물 크기 긴장재의 거동과 같아야 하고, 일반적으로 실물 크기 긴장재의 강도의 10% 이상은 되어야 한다. 정착장치가 반복하중이 작용하는 곳에 위치하지 않거나 그런 방식으로 사용되지 않았다면 부착된 긴장재에 대한 동적 실험은 필요치 않다.
④ 부착되지 않은 긴장재의 연결장치는 기술자에 의해 지시되거나 허락된 특별한 곳에서 사용한다. 연결장치는 긴장재의 곡률이 큰 곳에는 사용하지 않는다. 모든 연결장치는 PS강재 극한강도의 최솟값의 95% 이상이 발휘되도록 해야 한다. 긴장재 자체의 요구조건을 만족시키면 긴장재의 연결구는 파괴시의 연신율을 감소시키지는 않는다. 연결구나 연결장치 구성재는 필요한 이동을 허용하기에 충분한 길이만큼의 장부촉이음(housing)을 해야 한다. 모든 연결 구성에는 최종 콘크리트를 치기 전에 코팅재료를 사용하여 완전하게 보호해야 한다.
⑤ 정착장치, 단부의 고정장치, 연결장치, 그리고 노출된 긴장재는 부식에 대해 완전하게 보호해야 한다.
(4) PS강연선의 정착
① 3연선 또는 7연선은 위험단면을 넘어 식 (4.5-65)의 정착길이 이상으로 부착시켜야 한다.
(4.5-65)
여기서, ：정착길이mm 
：강연선의 공칭지름mm 
, 의 단위는 MPa
② 정착에 대한 검사는 설계강도가 요구되는 부재의 각 단 부근의 단면으로 국한해도 좋다.
③ 강연선이 부재의 단부에서 부착되어 있지 않고, 미리 압축력을 준 인장구역이 사용하중 작용 시에 인장응력이 허용되는 곳은 ①에서 계산된 정착길이를 2배로 해야 한다.
4.6 슬래브
4.6.1 일반사항
(1) 1방향 또는 2방향 이상으로 휨 보강되는 슬래브의 설계는 KDS 14 20 70에 따른다.
(2) 속찬 슬래브와 장선 또는 리브 사이에 영구적이거나 제거할 수 있는 채움재에 의하여 움푹 파인 곳이나 구멍이 있는 슬래브도 이 절의 규정을 따라야 한다.
(3) 이 절에 따라 설계되는 슬래브의 최소 두께는 KDS 24 10 10 (4.1.4)의 규정에 따라야 한다.
4.7 벽체
4.7.1 일반사항
(1) 휨모멘트의 작용 여부에 관계없이 축력을 받는 벽체의 설계는 KDS 14 20 72(4.2)에 따른다.
(2) 벽체 면과 나란한 수평전단력에 대한 설계는 KDS 14 20 22(4.9)에 따른다.
4.8 바닥판
4.8.1 일반내용
(1) 이 절은 콘크리트 거더로 지지되고, 지간과 한 변의 길이의 비가 1：2를 넘는 철근콘크리트 바닥판 및 프리스트레스트 콘크리트 바닥판의 설계에 적용해야 한다.
(2) 지간과 한 변의 길이비(변장비)가 1：2보다 작아 정사각형에 가까운 바닥판은 바닥판의 최소두께, 철근의 종류 및 철근 배치 등에 따라 이 절의 규정을 따를 수 있지만, 설계휨모멘트를 계산할 때에는 변장비의 영향을 고려할 필요가 있다.
(3) 기호
: 그림 4.8-4에 나타낸 등분포하중이 분포되는 축거(軸距), (m)
: 부분분포하중의 분포폭의 단(端)에서 슬래브의 자유단까지의 거리(m)
: 바닥판의 지간(m) 또는 슬래브의 지간(m)
: 고정하중에 대한 바닥판의 지간(m)
: 고정슬래브의 지간
: 고정하중에 의한 캔틸레버판의 설계휨모멘트
: 충격을 포함한 캔틸레버판의 열차하중에 의한 설계휨모멘트
: 축중(軸重), (kN)
: 피복층의 두께(mm)
: 슬래브의 두께(mm)
: 하중의 접촉면 길이(mm)
: 지간방향에 직각인 하중의 분포폭(m)
: 부분분포하중의 중심에서 가장 가까운 슬래브의 지지선까지의 거리(m)
: 등분포 고정하중(kN/m) 또는 환산등분포하중(kN/m)
4.8.2 설계일반
(1) 바닥판의 설계를 할 때 난간에 작용하는 축방향력 및 방호책에 작용하는 충돌하중 등의 영향을 고려해야 한다.
(2) 철근콘크리트 바닥판에서 균열의 진전에 의해 부분적으로 콘크리트가 떨어져 나가는 것은 품질이 나쁜 콘크리트에서 생기기 쉽다. 따라서 바닥판에 사용되는 콘크리트의 설계기준강도는 24 MPa이상으로 해야 한다.
(3) 4.8.4에 규정하는 보위의 바닥판의 최소두께를 만족하고, 4.8.5(1)의 규정에 따른 설계휨모멘트에 의하여 바닥판을 설계할 때에는 전단력에 대한 검토를 생략할 수 있다.
4.8.3 바닥판 지간
(1) 단순판 및 연속판에 작용하는 열차하중 및 고정하중에 대한 지간은 그림 4.8-1과 같이 해야 한다. 즉, 단순판 및 연속판의 지간은 순지간으로 해야 한다. 사교(斜橋)의 지간은 받침부근을 제외하고 바닥판으로부터 지지보로의 응력 전달을 고려하여 바닥판의 지간을 지지보에 직각으로 잰 순지간으로 해야 한다.
그림 4.8-1 단순판 및 연속판의 지간
캔틸레버판의 지간은 그림 4.8-2와 같이 해야 한다
그림 4.8-2 캔틸레버판의 지간
4.8.4 바닥판 최소두께
(1) 철근콘크리트 바닥판
① 콘크리트교의 바닥판은 일반적으로 콘크리트로 된 지지보와 강절로 연결되어 있으므로 연속판 또는 캔틸레버판의 계산식을 적용하는 것이 좋다.
② 표 4.8-1에 규정되어 있는 철근콘크리트 바닥판의 궤도부분에 대한 최소두께는 일반적인 조건하에서 궤도 바닥판의 최소두께에 대한 기준을 보인 것이다. 따라서 바닥판에 손상이 생기면 보수작업이 곤란한 철도교량, 바닥판을 지지하는 거더의 강성이 현저하게 차이가 나서 휨모멘트가 부가되는 철도교량 등 특수한 조건하에 있는 철도교량에 대하여는 그 영향을 고려하여 바닥판의 두께를 결정하는 것이 바닥판의 내구성을 확보한다는 관점에서 보면 합리적이다. 따라서, 궤도부분 바닥판의 최소두께는 200 mm 또는 표 4.8-1에 있는 값 중에서 큰 값으로 해야 한다. 그러나, 특수한 조건하에 있는 철도교량의 바닥판의 최소두께는 표 4.8-1에 있는 값보다 크게 해야 한다. 표 4.8-1에서 캔틸레버판의 최소두께는 지지보 복부 전면에서의 두께를 말한다.
표 4.8-1 궤도부분 바닥판의 최소두께 (mm)

바닥판 지간의 방향(주)

바닥판의 구분

궤도 진행 방향에

직각

궤도 진행 방향에

평행

단순판

연속판

캔틸레버판

주) 바닥판 지간의 방향은 그림 4.8-3에 따라야 한다. (m)은 4.8.3에서 규정한 바닥판의 지간
그림 4.8-3 바닥판 지간의 방향
③ 보도부분 바닥판의 최소두께는 140 mm로 해야 한다.
(2) 프리스트레스트 콘크리트 바닥판
① 궤도부분 바닥판의 최소두께는 다음의 규정에 따라야 한다.
가. 궤도부분 바닥판의 최소두께는 시공성을 고려하여 어느 부분에서도 200 mm보다 작아서는 안 된다.
나. 캔틸레버판의 끝부분의 두께는 ①의 규정을 따르는 것 외에 표 4.8-1에 규정되어 있는 캔틸레버판의 최소두께의 50% 이상으로 해야 한다. 프리스트레스트 콘크리트 캔틸레버판 끝부분의 최소두께는 규정에 따라 정하되 각종 PS강재 정착 장치의 배치 등을 고려하여 정하는 것이 좋다. 일반적으로 판 끝부분의 두께는 200 mm이상으로 해야 한다. 1방향으로만 프리스트레스를 도입하는 경우 프리스트레스를 도입하지 않는 방향은 철근콘크리트 구조이기 때문에 4.8.4(1)①의 규정을 적용해야 한다.
다. 바닥판의 1방향으로만 프리스트레스를 도입하는 경우 궤도부분 바닥 판의 최소두께는가 및 나의 규정에 따르는 것 외에 표 4.8-2의 값으로 해야 한다. 다만, 캔틸레버판의 최소두께는 지지거더의 복부 앞면에서의 두께를 말한다. 그러나 지간 직각 방향으로 작용하는 휨모멘트는 지간방향으로 작용하는 휨모멘트보다 작아, 바닥판 지간의 방향이 궤도진행방향에 직각인 때는 90% 정도, 궤도진행방향에 평행인 때에는 65% 정도이므로 바닥판의 최소두께를 이 비율로 줄이는 것을 허용하였다. 이 경우에도 가항에 규정한 궤도부분 바닥판의 최소두께 200 mm를 적용하는 것으로 해야 한다.
표 4.8-2 바닥판의 1방향에만 프리스트레스트를 도입한 경우 궤도부분

바닥판의 지간방향*

프리스트레스를

도입하는 방향

궤도진행방향에 직각인

방향

궤도진행방향에 평행인

방향

바닥판지간 방향에 평행

표 4.8-1에서 바닥판 지간의 방향이 궤도진행방향에 직각인 때의 90%

표 4.8-1에서 바닥판 지간의 방향이 궤도진행방향에 평행인 때의 65%

바닥판지간 방향에 직각

표 4.8-1에서 바닥판 지간의 방향이 궤도진행방향에 직각인 때의 값

표 4.8-1에서 바닥판 지간의 방향이 궤도진행방향에 평행인 때의 값

주) 바닥판 지간의 방향은 그림 4.8-3에 따라야 한다.
② 보도부분 바닥판의 최소두께는 140 mm로 해야 한다.
4.8.5 바닥판 설계휨모멘트
(1) 궤도상의 차륜하중
궤도상의 열차하중은 다음의 규정을 따라야 한다.
① 거더의 휨모멘트 및 전단력을 계산하는 경우
가. 궤도상의 차륜하중은 일반적으로 지간방향의 분포를 고려하지 않고 집중하중으로 본다.
나. 슬래브 거더의 유효폭 계산에 사용하는 차륜하중의 궤도방향 분포폭은 ③나를 따라야 한다.
② 거더의 비틀림모멘트를 계산하는 경우
일반적으로 차륜하중은 궤도 방향 및 궤도 직각방향으로 ③나에 의해 그 분포를 고려해야 한다.
③ 거더에 지지된 슬래브를 설계하는 경우
가. 슬래브 궤도를 지지하는 1방향 또는 2방향 슬래브의 차륜하중에 의한 휨모멘트의 설계에 있어서는 식 (4.8-1)의 환산등분포하중을 사용해야 한다.
여기서, ：환산등분포하중(kN/m)
：축중(軸重), (kN)
：축거(軸距), (m)
：그림 4.8-4에 나타난 값 (m)
나. 특히 차륜하중의 분포의 영향을 검토하려는 경우, 차륜하중은 궤도구조에 따라 그림 4.8-4에 나타낸 부분분포하중으로 고려해야 한다.
그림 4.8-4 슬래브 궤도의 열차하중 분포폭
여기서, 는 궤도 중심선원호의 중심으로부터 곡선 내측지점을 연결한 선까지의 거리(m), 는 슬래브궤도의 높이, 는 방수공의 지름, 는 슬래브의 두께
④ 등분포고정하중에 의한 연속판의 휨모멘트는 단지간과 중앙지간에서 다르지만 설계를 간략화하기 위해서 등분포 고정하중에 의한 바닥판의 단위폭(m)당의 설계휨모멘트는 표 4.8-3에 의해 계산해야 한다.
표 4.8-3 등분포 고정하중에 의한 바닥판의 단위폭(m)당 설계휨모멘트(kN.m/m)

판의 구분

휨모멘트의 종류

바닥판 지간방향의 휨모멘트

단순판

지간 휨모멘트

캔틸레버판

지점 휨모멘트

연속판

지간 휨모멘트

지점 휨모멘트
⑤ 설계휨모멘트의 방향과 강재의 배치방향이 다를 때에는 설계휨모멘트방향에 대한 강재의 유효단면적을 사용하거나 또는 프리스트레스 힘의 분력을 이용하여 설계를 수행해야 한다.
⑥ 연속바닥판에 프리스트레스를 도입하는 경우에는 PS강재의 편심량에 따라 큰 부정정력이 발생할 수 있으므로 프리스트레싱에 의해 생기는 부정정 휨모멘트를 고려해야 한다. 다만, 부정정 휨모멘트가 작게 일어나도록 PS강재를 배치하는 경우에는 이 부정정 휨모멘트를 무시할 수 있다.
(2) 부분 분포하중
① 부분 분포하중의 분포폭
가. 슬래브 표면에 작용하는 하중은 그림 4.8-5에서 보인 바와 같이 그 접촉면의 외곽에서 슬래브 두께의 1/2거리만큼 떨어진 접촉면과 닮은꼴의 범위에 분포되어 작용하는 것으로 본다.
나. 슬래브의 상부가 콘크리트 또는 아스팔트 콘크리트로 피복되어 있는 경우에는 위의 닮은꼴에다 피복층의 두께만큼 더 연장시킨 범위에 분포되어 작용하는 것으로 해야 한다. 피복재료가 유연한 경우에는 피복두께의 3/4을 사용해야 한다.
그림 4.8-5 하중의 분포폭
② 1방향 슬래브가 부분분포하중을 받는 경우의 설계계산
가. 단일 지간의 1방향 슬래브가 1개의 부분분포하중을 받는 경우, 슬래브의 단위폭당 최대 휨모멘트는 슬래브가 전(全)지간에 걸쳐서 ③가 또는 ④가에서 정하는 유효폭을 갖는다고 보고, 이 유효폭과 같은 폭을 갖는 보로 보아 이를 구해도 좋다.
나. 단일 지간의 1방향 슬래브가 궤도상의 윤하중을 받는 경우, 슬래브의 단위폭당 휨모멘트 및 전단력은 슬래브가 전지간에 걸쳐서 ③나 또는 ④나에서 정하는 유효폭을 갖는다고 보고, 이 유효폭과 같은 폭을 갖는 보로 보아 이를 구해도 좋다.
다. 위의 가 및 나에 의한 유효폭을 사용하여 계산할 경우는 ⑤에 따라 배력철근을 두어야 한다.
③ 단순지지된 1방향 슬래브의 유효폭
가. 단순지지된 1방향 슬래브가 1개의 부분분포하중을 받는 경우의 슬래브의 유효폭 는 다음 값으로 해야 한다. (그림 4.8-6 참조)
그림 4.8-6 1방향 슬래브의 유효폭
(가) 의 경우(그림 4.8-6(b) 참조)
(나) 의 경우(그림 4.8-6(c) 참조)
나. 단순지지된 1방향 슬래브가 궤도상의 윤하중을 받는 경우로서 윤하중의 이동 방향이 슬래브의 지간방향과 일치하는 경우에는 슬래브의 유효폭은 슬래브 지간의 크기까지이고, 인접한 궤도의 중심간 거리 이하라야 한다.
④ 고정된 1방향 슬래브의 유효폭
가. 양단이 고정된 1방향 슬래브가 이동하지 않는 부분 분포하중을 받는 경우의 슬래브의 유효폭은 식 (4.8-2) 및 식 (4.8-3)의 l을 0.6로 놓고 구한 값으로 해야 한다.
나. 양단이 고정된 1방향 슬래브가 궤도상을 이동하는 윤하중을 받는 경우로서 윤하중의 이동방향이 슬래브의 지간방향과 일치하는 경우에는 슬래브의 유효폭은 슬래브의 지간에 0.6배 까지로 하고, 인접한 궤도의 중심간 거리 이하라야 한다.
⑤ 1방향 슬래브의 배력철근
가. 단순받침으로 된 1방향 슬래브의 배력철근의 단면적은 다음에 따라야 한다.
(가) 등분포하중을 받는 경우, 슬래브의 길이 1 m당 일반적으로 슬래브 폭 1m당의 인장철근 단면적의 1/6 이상으로 해야 한다.
(나) 부분분포하중을 받는 경우는 가.항 의 배력철근에 부분분포하중에 대해 필요한 슬래브 폭 1 m당의 인장철근 단면적의 배를 더한 것으로 해야 한다. 이 는 다음에 따라야 한다.
㉮ 슬래브 중앙부근 재하
아래쪽 배력철근 (4.8.4)
다만, 의 경우에는 일 때 값을 사용해야 한다.
㉯ 슬래브 연단부근 재하
위쪽 배력철근 (4.8.5)
여기서, , 는 지간직각방향의 하중폭(m) 및 유효폭(m), 은 지간(m)이다.
나. 1방향 슬래브의 배력철근은 일반적으로 정철근의 바로 위, 부철근의 바로 밑에 배치해야 한다.
다. 배력철근의 간격은 슬래브의 유효높이의 3배 이하로 해야 한다.
라. 양단 고정의 1방향 슬래브의 배력철근의 단면적은 위의 가에 따라야 한다.
4.8.6 구조상세
(1) 헌치
① 바닥판의 헌치는 바닥판으로부터 지지보에 응력을 연속적으로 전달하기 위하여 바닥판에는 지지보 위에 헌치를 둔다.
② 바닥판의 헌치의 기울기는 1:3보다 완만하게 해야 한다. 기울기가 1:3보다 급할 때에는 그림 4.8-7에 보인 것과 같이 기울기 1:3까지의 두께를 바닥판 설계시 유효한 단면으로 한다.
③ 헌치에는 그 안쪽에 철근을 두어야 하며, 사용하는 철근은 D13 이상이어야 한다.
그림 4.8-7 헌치부근 바닥판의 유효두께
(2) 철근의 종류 및 배치
① 철근은 이형 철근을 쓰며, 바닥판과 같이 얇은 부재에서 지름이 큰 철근을 쓰는 경우에는 균열이 발생하기 쉽기 때문에 철근 지름의 표준을 규정한 것으로, 보통 부분에서는 D13∼D19의 철근을 쓰는 것이 좋으며, D22의 철근은 바닥판의 끝부분 등 철근을 많이 배치해야 하는 부분에 한하여 쓰는 것을 표준으로 해야 한다.
② 철근의 간격이 너무 좁으면 콘크리트의 타설이 어려워지게 되며, 반대로 철근의 간격이 너무 넓으면 열차하중이 집중되어 작용하는 경우에 바닥판에 나쁜 영향이 생기는 것을 고려하여 철근 중심간격의 최댓값 및 최솟값을 규정해야 한다. 따라서, 철근의 중심간격은 최소 100 mm이상 최소 300 mm 이하로 해야 한다. 다만, 바닥판 지간방향의 인장 주철근의 중심간격은 바닥판의 두께를 넘어서는 안 된다.
③ 철근콘크리트 연속판에서 바닥판 지간방향의 철근을 구부리는 경우에 그림 4.8-8에 있는 것과 같이 복부 앞면에서 되는 단면에서 구부린다. 다만, 철근을 휘어 올리는 위치에서의 정모멘트는 지간 중앙부에서의 휨모멘트의 80% 정도이고 또 휘어 올리는 위치에서의 부모멘트는 지점위의 휨모멘트의 50% 정도 되기 때문에 바닥판 지간 중앙부 철근량의 80% 이상 및 복부 앞면 철근량의 50% 이상은 각각 구부리지 않고 연속하여 배치해야 한다. 여기서, 은 지지보의 중심간격이다.
그림 4.8-8 바닥판 지간방향 철근의 절곡 위치 및 배근
④ 슬래브 끝의 단순지지부에서의 받침부 밖으로 약간 내민 부분 혹은 횡방향보와 강결된 슬래브단부분 등에 부모멘트가 발생할 수 있으므로 이들 부모멘트에 대한 철근을 배치해야 한다.
⑤ 사교의 받침부 부근에서는 사각의 영향을 받으므로 바닥판 지간방향의 철근은 받침선 방향으로 배치하는 것으로 해야 한다.
(3) PS강재의 배치
① 바닥판에 프리스트레스가 균일하게 도입되지 않으면 프리스트레스에 의하여 2차적인 휨모멘트 및 전단력이 생겨 복잡한 응력상태가 된다. 따라서 프리스트레스트 콘크리트 바닥판의 PS강재는 바닥판에 프리스트레스가 균일하게 도입될 수 있도록 배치해야 한다.
② 프리스트레스는 PS강재의 정착장치로부터 바닥판에 분포되기 때문에 PS강재의 배치간격은 정착장치의 크기, 프리스트레스 힘의 분포폭 등을 고려하여 설계단면에서 프리스트레스가 과대 또는 과소가 되지 않도록 결정해야 한다.
③ 사교의 받침부 부근에서 바닥판 지간방향의 PS강재는 받침선 방향으로 배치하는 것으로 해야 한다.
(4) 캔틸레버판 단부 및 가로보 위의 바닥판
① 유한요소 해석 등에 의하면 캔틸레버판의 단부는 바닥판의 연속성이 없기 때문에 활하중에 의한 설계 휨모멘트가 4.8.5의 규정에 의한 값의 2배 정도가 된다. 따라서, 캔틸레버판 단부에 작용하는 설계 휨모멘트는 로 해야 한다. 다만 철근콘크리트 바닥판의 경우 일반적으로 거더의 단부외의 캔틸레버판에서 필요한 철근량의 2배를 배치하는 것이 좋다. 한편, 캔틸레버판의 단부에 강성이 있는 브래킷을 두는 경우에는 지지보와 브래킷으로 지지되는 바닥판으로 설계해도 된다.
그림 4.8-9 캔틸레버판의 단부
② 바닥판 지간의 방향이 궤도진행방향에 직각이고, 가로보로 지지되는 바닥판의 설계는 다음과 같이 해야 한다.
가. 콘크리트보로 지지되는 바닥판은 일반적으로 단부의 가로보 및 중간 가로보로 지지되기 때문에 가로보에 가로보의 직각 방향으로 부모멘트가 생긴다. 4변이 고정된 판의 해석결과에 따르면 바닥판 지간에 직각인 방향에 생기는 휨모멘트와 같은 크기의 부모멘트가 가로보에 직각인 방향으로 가로보에 생긴다. 따라서 4.8.5의 규정에 따라 바닥판 지간에 직각인 방향으로 생기는 휨모멘트를 써서 가로보에 직각인 방향으로 생기는 모멘트에 대하여 가로보를 설계해야 한다.
나. 가로보의 윗부분에 바닥판 지간에 직각으로 생기는 휨모멘트의 분포는 바닥판 지간의 1/6 정도 되는 위치까지 급격하게 감소해야 한다. 따라서 설계휨모멘트에 대하여 가로보의 위쪽에 배치하는 강재는 가로보의 옆면부터 바닥판 지간의 1/6 이상 또는 500 mm이상의 범위에 배치하여 정착시킨다.
그림 4.8-10 가로보 위에 있는 바닥판에서 상부강재의 배치 범위
(5) 곡선궤도를 지지하는 직각거더
① 곡선궤도를 지지하는 슬래브교, T형거더교, 박스거더교, 합성거더교 등 직각교의 설계시 각각의 적용기준 외에 다음 사항을 따라야 한다.
② 지간 중앙에서의 교축선이 곡선궤도 중심선의 내측으로 이동되는 거리는, 거더의 지간을 현으로 하는 곡선궤도 중심선이 만드는 원호와 현 사이의 최대거리 C는 단선의 경우 d/6, 복선의 경우 d/2을 표준으로 한다.
③ 궤도중심의 위치를 ②에 따르지 않을 경우에는 교량구조중심선과 궤도 중심선의 편기에 대한 영향을 차륜축배치를 고려하여 검토해야 한다.
그림 4.8-11 곡선 궤도를 지지하는 직각교형의 배치
4.9 슬래브교
4.9.1 일반내용
(1) 4.9는 마주보는 2변이 자유단이고, 다른 2변이 지지된 판구조, 캔틸레버판이 있는 슬래브, 직각 및 경사 슬래브교, 속빈 슬래브교 및 여러 가지 지지조건을 갖는 슬래브형태의 판구조 철도교 설계에 적용된다.
: 지간중앙의 경사단위폭(1m)당의 정철근단면적(mm)
: 슬래브의 전폭(m)
: 환산복부폭(mm)
: 속빈 부분과 슬래브측면의 최소폭(mm)
: 속빈 부분간의 최소폭(mm)
: 속빈부분상의 최소두께(mm)
: 받침부의 둔각부에 배치하는 경사단위폭(1m)당의 철근량으로, K의 값은 그림 4.9-9에서 구해야 한다(mm).
: 슬래브교의 지간(m)
: 받침의 중심간격(m)
: 사각지간(사각)(m)
4.9.2 설계일반
(1) 슬래브교의 단면력을 계산할 때에는 제8장에서 제시된 궤도상의 열차하중을 고려하여, 이 중 최대의 단면력으로 설계해야 한다.
(2) 슬래브교를 설계할 때에는 난간에 작용하는 축방향력 등을 고려해야 한다.
(3) 선형 또는 그와 근사한 모양으로 지지된 속 빈 슬래브교를 제외한 슬래브교는 반력이 받침선상에 분포되어 작용하므로 일반적으로 전단력에 대해 안전하기 때문에 전단력에 대한 검토를 생략할 수 있다.
(4) 속 빈 슬래브교의 전단력을 검토할 때에는 비지 않은 부분의 폭의 총합과 같은 복부폭을 갖는 그림 4.9-1의 가상 T형보의 단면으로 보아도 좋다. 그림 4.9-1의 가상 T형단면은 전단응력검토에만 사용할 수 있고, 이 단면에 발생하는 전단력의 크기는 4.9.3에서 제시하는 해석방법에 의하여 결정한다.
그림 4.9-1 속 빈 슬래브교의 가상 T형단면
4.9.3 구조해석
① 슬래브교의 해석은 받침부의 조건 및 사각 등을 고려하여 판 이론에 따라 수행해야 하며, 보 이론에 의한 해석은 할 수 없다. 그러나 연속 슬래브교, 라멘 슬래브교 등과 같이 지지조건이 복잡한 경우 혹은 곡선교와 사교와 같은 경우에는 격자이론과 유한요소법 등에 의하여 해석하여도 좋다.
② 속 빈 슬래브교의 경우 이방성판으로 단면력을 계산하는 것이 바람직 하지만, 4.9.4(1)에 규정된 최소치수 규정을 만족하는 속 빈 슬래브교의 경우에는 등방성판으로 보고 단면력을 계산하여도 좋다. 또, 프리캐스트보를 나란히 놓은 슬래브교에서 보의 직각방향으로 프리스트레스를 도입하여 필요한 강성을 갖도록 설계한 경우에는 등방성판으로 보고 단면력을 계산하여도 좋다.
③ 마주보는 2변이 선형 또는 선형과 근사한 형태로 단순지지되고, 등방성판으로 생각할 수 있으며 캔틸레버 부분이 없는 슬래브교는 4.9.3(2)의 규정에 따라 휨모멘트를 계산하여도 좋다.
④ 캔틸레버판이 있는 슬래브교의 구조해석은 켄틸레버 슬래브에 작용하는 하중 및 강성의 영향을 고려하여 수행해야 한다. 단, 캔틸레버 부분의 설계는 4.8의 규정에 따라 설계해야 한다.
⑤ 지점반력 및 받침선 방향의 단면력은 받침의 배치 및 사각의 영향을 고려하여 계산해야 한다.
(2) 슬래브판의 지간 및 설계휨모멘트
① 슬래브교의 설계휨모멘트의 계산은 4.8.5의 규정에 따라야 한다.
② 고정하중에 의한 휨모멘트는 하중이 슬래브의 전면적에 고르게 분포되어 있는 것으로 보고 계산하여도 된다. 단, 피복두께, 난간 등 편재하중의 영향을 무시할 수 없는 경우에는 재하위치의 영향을 고려하여 휨모멘트를 계산해야 한다. 고정하중에 의한 지간 직각방향의 휨모멘트는 근사적으로 지간방향의 휨모멘트에 식 (4.9-1)의 값을 곱하여 계산해도 좋다.
： (4.9-1)
사각이 30°이상인 경우 =1/6로 하는 것이 좋다.
③ 4.9.3 (1)④, ⑤의 규정에 따라 단면력을 계산하는 경우, 슬래브교의 지간은 직슬래브교에 있어서는 받침중심간격인 으로, 사각 45° 이하의 경사슬래브교에 있어서는 식 (4.9-2)에 따라 각각 결정하도록 한다.
그림 4.9.2 사각슬래브교의 지간방향
4.9.4 구조상세
(1) 슬래브교의 판두께의 최소치수는 250 mm로 해야 한다.
(2) 헌치 부분에서의 슬래브의 유효높이
슬래브의 단면을 계산할 때 헌치부분에서의 유효높이 d는 헌치의 1：3 보다 완만한 경사부분만을 유효한 것으로 가정해야 한다.(그림 4.9-3 참조)
그림 4.9-3 헌치부분의 슬래브의 유효높이
(3) 현장치기 콘크리트로 시공되는 속 빈 슬래브교의 최소치수는 그림 4.9-4에 따른다. 프리캐스트보를 나란히 놓은 속빈 슬래브교의 경우에는 시공성 등을 고려하여 별도의 최소치수를 정하는 것이 좋다. 또한, 원형구멍의 지름이 1,200 mm를 넘는 경우에도 별도의 최소치수를 정하는 것이 좋다. 그 외에도 속빈 슬래브교에서 빈 부분의 형상이 원형이 아니면 10.12과 10.15의 규정을 참고하여 단면의 최소치수를 별도로 정하는 것이 바람직하다. 지점부 중복단면의 범위는 교좌장치끝단으로부터 이상 확보해야 한다.
그림 4.9-4 속 빈 슬래브교 단면의 최소치수
(4) 철근의 배근은 다음의 규정에 따라야 한다.
① 지간방향으로 배치되는 인장 주철근은 D13이상, 철근의 중심간격은 200 mm이하로 해야 한다.
② 슬래브 위쪽 및 아래쪽에는 지간방향 및 지간 직각방향으로 D13이상의 철근을 각각 300 mm이하의 중심간격으로 배치해야 한다. 특히, 속빈 슬래브교의 경우에는 슬래브 아래쪽에 균열발생의 가능성이 크고, 콘크리트치기의 작업성 등이 좋지 않으므로 지름이 가는 철근으로 배근하고, 균열억제를 위한 가외의 철근을 고려해야 한다. 한편, 속빈 슬래브교의 지간방향의 철근은 격벽부의 하부에 집중배근하는 것이 구조적으로 유리함으로 시공성 등을 감안하여 적절히 배근해야 한다.
③ 경사슬래브교에 대하여는 그림 4.9-5(a) 및 그림 4.9-5(b)에 보인 것과 같이 배근하는 것을 원칙으로 한다. 그림에서 경사지간 방향에 철근을 배치하는 범위는 받침선 직각방향보다 경사지간 방향으로 인장응력이 더 큰 범위로 하면 된다. 이 범위는 사각지간 를 슬래브의 전폭으로 나눈 값 가 1.5 이상인 경우에는 슬래브 전폭, 가 1.5 미만인 경우에는 자유단에서 만큼 떨어진 위치까지를 범위로 한다.
그림 4.9-5 사각슬래브교의 철근 배치
④ 캔틸레버 슬래브 부분은 온도차 혹은 건조수축에 대비하여 캔틸레버 슬래브의 위쪽 및 아래쪽에 가외철근을 배치하는 것으로 한다. 단, 연속슬래브교의 중간 받침점부에는 캔틸레버 슬래브 부분이 어느 정도 본 슬래브와 일체가 되어 부모멘트에 저항하기 때문에 캔틸레버 슬래브의 위쪽에 단위폭(1 m)당 환산 인장 주철근의 1/2 이상의 철근을 배치하는 것이 좋다.
(5) PS강재의 배치는 다음 규정에 따르는 것으로 한다.
① 경간방향의 PS강재는 단면의 단위폭(1 m)당 프리스트레스 및 편심량이 같도록 배치하는 것이 바람직하다. 만일 프리스트레스 힘과 편심량이 단면내의 위치에 따라 다르게 되는 경우에는 단면력의 계산에 있어서 그 영향을 고려해야 한다.
② 지간 직각방향으로 PS강재를 배치할 때에 프리스트레스 힘의 합력이 작용하는 위치와 단면의 도심이 일치하도록 배치하는 것이 바람직하다. 만일 이들이 일치하지 않으면 슬래브에 변형이 생기고 받침반력이 불균일하게 되고 2차적인 휨모멘트 및 전단력이 생기기 때문에 주의해야 한다.
③ 경사슬래브교에 있어서 경사지간 방향에 PS강재를 배치하면, 그림 4.9-6에 보인 것과 같이 슬래브의 연단을 따라 프리스트레스 힘이 작용하고 평면 내에 전단력이 생기기 때문에 주의를 할 필요가 있다. 그런데, 사각이 0°부터 25°까지는 그 영향이 작기 때문에 사각을 따라 프리스트레스를 도입하여도 좋다.
그림 4.9-6 프리스트레스 힘의 분포에 따른 슬래브의 변형
(6) 받침점 부근의 보강
① 슬래브 단부 등의 받침부에 받침선 방향으로 온도변화 및 콘크리트 건조수축에 의하여 생기는 인장응력에 대하여 가외철근을 배치하든가 PS강재를 배치하고 프리스트레스를 도입해야 한다.(그림 4.9-6, 그림 4.9-7 참조) 이 경우 가외철근은 D13이상, 중심간격 200 mm 이하로 배치하는 것이 좋다.
② 받침선보다 뒤에 있는 슬래브의 단부는 캔틸레버 슬래브이기 때문에 그 부분에 활하중이 재하된 경우에 생기는 휨모멘트에 저항하는데 필요한 철근을 지름 13 mm 이상, 중심간격 200 mm 이하로 배치하는 것으로 해야 한다.
그림 4.9-7 사각슬래브교 PS강재의 배치
그림 4.9-8 슬래브 단부에서의 지간방향의 철근 배치
③ 경사슬래브교의 둔각부 슬래브 위쪽에는 부모멘트에 대하여 그림 4.9-9에 보인 것과 같이 경사지간 방향 및 받침선 방향으로 가외철근을 배치해야 한다. 따라서, 프리스트레스트 콘크리트 슬래브교에 있어서는 그 부분에 작용하는 프리스트레스의 효과를 고려하여 철근량을 감소시킬 수 있다. 사각이 45° 이하이고, 선형 또는 선형과 근사한 형상으로 지지된 경사슬래브교에 가외철근을 경사슬래브교의 변, 받침부 또는 받침에 평행하게 2방향으로 배치하는 경우의 각 방향의 단위폭(1m)당 가외철근량은 지간중앙부의 경사단위폭(1 m)당의 정철근량에 사각의 크기에 따른 계수 K(그림 4.9-10 참조)를 곱하여 계산하는 것으로 한다. 이러한 경우 둔각부 슬래브의 위쪽에 배치되는 철근은 가외철근의 일부로 보아도 좋다. 가외철근의 배치 범위는 경사지간의 1/5되는 지점에 정착길이를 더한 범위로 하는 것이 좋다. 또, 프리텐션부재에서는 받침선 방향으로 PSC부재를 배치하는 것보다 부모멘트에 대하여 저항할 수 있도록 하는 것이 좋다.
그림 4.9-9 받침부 둔각부의 부모멘트에 대한 가외철근 및 배치 범위
그림 4.9-10 계수 K값
④ 경사슬래브교의 둔각부 슬래브 아래쪽에는 받침부 반력에 대하여 D13 이상의 가외철근을 200 mm 이하의 중심간격으로 배치해야 한다. 둔각부 받침 부근에 생기는 지압응력은 받침부의 평균 지압력(전체반력을 전체받침 면적으로 나눈 것)보다 크게 된다. 이 지압응력에 대하여 그림 4.9-11에 보인 범위의 슬래브 아래쪽에 가외철근을 배치해야 한다.
그림 4.9-11 둔각부 슬래브 아래 쪽의 가외철근
4.10 T형교
4.10.1 일반내용
(1) 이 절은 단면이 T형인 철근콘크리트 및 프리스트레스트 콘크리트 주거더로 구성되고, 가로보에 의하여 하중이 분배되는 형식의 철도교량에 적용된다. T형의 주거더로 구성된 연속거더교, 라멘교 및 프리캐스트보와 현장치기 콘크리트 슬래브가 일체로 된 합성거더교의 설계에 관하여는 각각 4.11, 4.12 및 4.13의 규정에 따르는 것으로 한다.
= 주거더의 단면력 계산시 거더의 형태에 따라 곱하는 계수 (표 4.10-1 참조)
= 바닥판의 현장타설 부분의 폭
4.10.2 설계일반
(1) T형거더교는 주거더의 부등처짐이나 비틀림변형이 바닥판, 받침의 구조에 나쁜 영향을 줄 수 있으므로 주거더 직각방향의 강성을 높이기 위하여 가로보를 두어야 한다. 사각이 45° 이상인 경우에는 가로보를 주거더의 직각방향으로 두지만 이때 비틀림변형에 대한 충분한 검토를 해야 하며, 사각이 45° 미만인 경우에는 가로보를 받침선에 평행하게 설치해도 좋다.
(2) 중간 가로보의 설치는 1경간에 1개소 이상 또는 15 m이하의 간격으로 설치해야 한다.
4.10.3 구조해석
(1) 거더의 단면력은 격자 구조이론에 의하여 계산해야 한다. 다만 직교로서 바닥판의 지간이 짧고 판구조로 볼 수 있을 때에는 직교이방성 판이론에 따라 단면력을 계산하여도 된다. 한편, 보도가 양측에 설치된 경우 캔틸레버 슬래브의 내민길이가 주거더 간격의 1/2 이하인 경우, 그리고 4.10.2(1) 및 (2)의 규정에 따라 가로보가 설치된 경우에는 다음의 방법에 따라 주거더의 단면력을 계산하여도 좋다. 고정하중은 전체 고정하중에 의한 단면력을 주거더의 개수로 나눈 값을 주거더의 단면력으로 해야 한다. 열차하중은 바닥판의 폭에 주재하하중을 만재시켜서 구한 단면력을 주거더의 개수로 나눈 값으로 하는데 이형(耳형) 계수 , 그 밖의 형태의 거더에는 를 곱하여 주거더의 단면력으로 하여도 좋다.(표 4.10-1 참조)
표 4.10-1 계수 및 의 값

바닥판의 폭(m)

5.5 m 이상

5.5 m 미만

1.1

1.0

0.95

1.0
(2) 격자구조이론에 의하여 단면력을 계산할 때에는 주거더 및 가로보의 비틀림강성을 무시하여도 좋다. 그러나 사각이 30° 이상인 사교의 경우에는 비틀림의 영향이 크게 나타나므로 비틀림강성을 고려한 격자구조이론에 의하여 해석을 수행하고 비틀림에 대하여 검토를 해야 한다. 또, 단면력을 계산할 때에 가로보 플랜지의 유효폭은 전단면이 유효한 것으로 보며, 응력계산을 할 때에 가로보 플랜지의 유효폭은 시방서의 플랜지 유효폭에 대한 별도규정에 따라야 한다.
4.10.4 구조상세
(1) 가로보의 보강은 프리스트레스트 콘크리트 T형거더교의 경우는 PS강재를 배치하여 횡방향으로 연결하고, 철근콘크리트 T형거더교의 경우는 축방향철근을 배치해야 한다.
① 프리스트레스트 콘크리트 T형거더교
가. 프리스트레스트 주거더를 횡방향으로 일체가 되도록 하는 것이므로 가로보의 보강은 횡방향으로 해야 한다. 사교에서 프리스트레스트 주거더와 가로보가 이루는 각도가 90°부터 55°까지의 범위에는 주거더와 가로보의 이음면에 칩핑(chipping) 등의 처리를 해야 하고, 그 각도가 55°에서 45°까지인 경우에는 이음면을 가로보의 축선에 직각이 되게 또는 적절한 방법의 맞물림을 두어야 한다.
나. 횡방향으로 연결하는 PS강재를 정착하는 경우에는 주거더에 홈 또는 돌기를 두고 정착면을 PS강재에 대하여 수직으로 두어야 한다. 다만 PS강재와 정착면이 이루는 각도가 70°를 넘는 경우에는 정착장치의 미끄럼 등에 대하여 안전성을 확인한 뒤에 이형 앵커 플레이트 등을 사용하는 것이 좋다.
② 철근콘크리트 T형거더교
가. 직선교에서 주거더의 간격이 2 m 정도 이하가 되는 철근콘크리트 T형 거더교의 가로보에 배치되는 철근은 표 4.10-2에 보인 철근량을 그림 4.10-1에 보인 것과 같이 배치하는 것이 좋다.
표 4.10-2 가로보의 인장 철근량

고속철도교량의 폭 (m)

철근 지름 (mm)

철근의 개수

7 m 미만

7 m 이상 9 m 미만

9 m 이상 12 m 이하

25

25

25

2

3

4
그림 4.10-1 가로보의 배근(철근콘크리트 T형거더교)
나. 주거더 간격이 2 m를 넘는 경우, 또는 사교, 곡선교 등의 특수한 경우에 있어 T형거더교의 가로보에 배치하는 철근량은 표 4.10-2에 따르지 않고 격자구조이론에 따라 단면력을 계산해야 한다.
(2) 프리스트레스트 콘크리트 T형거더교의 바닥판에는 횡방향 PS강재를 두어야 한다. 한편, 현장치기로 시공되는 바닥판의 폭은 일반적으로 750 mm 이하이며, 프리캐스트보의 플랜지로부터 겹침이음길이 이상 내민철근에 의하여 결합하는 것이 좋다. 그러나, 횡방향으로 연결되는 PS강재가 배치된 바닥판이 현장치기로 시공될 때 그 폭이 300 mm 이하인 경우 철근을 내밀지 않아도 좋다.
(3) 바닥판을 현장치기로 시공할 경우 그 폭은 750 mm 이하로 해야 한다.
그림 4.10-2 바닥판을 현장치기하는 경우의 구조상세
4.11 연속형교
4.11.1 일반내용
(1) 4.11은 받침부에 의해 지지되는 2경간 이상 연속된 철도교의 설계에 적용해야 한다. 또한, 이 절은 프리캐스트 단순 T형거더나 I형거더를 가설한 후, 중간지점 가로보를 현장에서 쳐서 철근콘크리트 구조로서 연결이 되는 중간지점상에 2점 받침부를 갖는 연속거더교, 또한 프리캐스트 단순거더를 가설한 후, 바닥판과 중간지점 가로보를 현장에서 쳐서 프리스트레스트 구조로서 연결이 되는 중간지점상에 1점 받침부를 갖는 연속거더교에 대해서도 적용해야 한다. 다만, 구조해석에 있어서는 단순거더이나 신축이음부를 콘크리트 바닥판으로 연결하는 형식의 철도교에 대해서는 이 절은 적용되지 않는다.
(2) 4.11에 규정하지 않은 사항에 대해서는 4.9, 4.10, 4.13 등의 각 규정을 적용해야 한다.
: 단면의 도심위치에서의 반력의 교축방향 가상분포폭(mm) 혹은 식 (4.11-1)의 거더의 간격(mm)으로서 주거더의 간격이 지간의 1/10보다 큰 경우는 지간의 1/10의 값을 취해야 한다.
: 거더의 위 플랜지폭(mm)
: 중간지점상의 휨모멘트()
: 중간지점상의 설계휨모멘트() 
: 거더와 바닥판의 온도차나 건조수축차로 인해 거더와 바닥판의 결합면에 발생하는 축방향력(kN)
: 중간지점상의 반력(kN)
: (kN/mm)
4.11.2 구조해석
(1) 복수의 고정받침부를 갖는 연속거더교에서는 온도변화, 건조수축, 프리스트레스 힘 등에 의한 변형이 구속됨에 따라 부정정력이 발생한다. 따라서 교각을 포함한 모델을 설정하여 구조해석을 수행해야 한다. 프리캐스트 거더를 지점에서 연결하는 방식의 연속거더교에서는 연결 전에 작용하는 하중에 대해서는 단순거더, 연결 후에 작용하는 하중에 대해서는 연속격자로 보고 구조해석을 수행하는 것이 좋다. 즉 연속거더교의 구조 해석은 시공방법 및 받침부 조건 등을 고려하여 수행해야 하지만, 다음 형식의 연속거더교에 대해 하중분배작용의 영향을 근사적으로 구할 때는 다음의 근사해법에 따라도 좋다.
① 연속보를 각각의 지간 고정하중휨모멘트가 0이 되는 2점간 거리를 지간으로 한 단순보로 치환해야 한다. 이 경우의 지간은 그림 4.11-1에서와 같은 가상지간을 써도 좋다.