TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
(5) 축방향 철근이 원형으로 배치된 경우에는 원형띠철근을 사용할 수 있으나 띠철근의 이음부분이 엇갈리도록 원형띠철근을 배치하여야 한다.
(6) 압축부재의 최하단 띠철근은 기초나 하단연결부재의 상부로부터 띠철근 간격의 ½이내에 배치하여야 하며, 최상단 띠철근은 상단연결부재의 최하단 수평철근으로부터 띠철근 간격의 ½이내에 배치하여야 한다.
4.6.7 속빈 사각형 단면 압축부재의 보강철근
(1) 단면 내의 종방향 철근의 총단면적은 이상이어야 한다.
(2) 단면의 각 벽에는 2개층의 철근을 배치하여야 하며 1개층은 벽면 가까이에 배치하여야 한다. 2개층의 철근량은 비슷하도록 한다.
4.6.7.2 철근 간격
(1) 종방향 철근의 중심간격은 벽체두께의 1.5배 또는 450mm 중 작은 값 이하이어야 한다. 횡방향철근의 수직방향으로의 중심간격은 벽체두께의 1.25배 또는 300mm 중 작은 값 이하이어야 한다.
4.6.7.3 띠철근
(1) 각 벽체에 배치된 2개층의 철근에는 중간띠철근을 배치하여야 한다. 중간띠철근의 한쪽단에는 135°표준갈고리가 있어야 하고 다른 단에는 90°의 표준갈고리가 설치되어야 한다. 중간띠철근은 종방향 철근과 횡방향 철근의 교차점에 배치하여야 한다. 그리고 모든 중간띠철근의 갈고리는 교차점에서 종방향 철근과 횡방향 철근 모두를 감싸야 한다. 종방향 철근과 횡방향 철근은 각각 600mm 이하의 간격을 갖는 중간띠철근 갈고리로 감싸야 한다.
(2) 세그먼트로 시공되는 부재에는 각 세그먼트의 상부 및 하부 모서리를 따라 추가적인 중간띠철근을 배치하여야 한다. 단면의 벽체에 배치된 1쌍의 내측 및 외측 종방향 철근 단부를 연결하기 위해서 중간띠철근을 배치하여야 한다.
4.6.7.4 겹침이음
(1) 횡방향 철근은 단면의 모서리에서 90°갈고리를 겹쳐 연결할 수 있다. 횡방향 철근의 직선 겹침이음은 허용되지 않는다. 만약, 종방향 철근과 횡방향 철근의 교차점에 위치하는 4개 이상의 중간띠철근의 갈고리가 겹침이음된 철근의 겸침이음 길이 전체를 둘러싼다면 직선 겹침이음도 허용된다.
4.6.7.5 후프철근
(1) 단면의 모서리에 위치한 종방향 철근은 폐쇄철근으로 둘러싸야 한다. 만약 폐쇄철근을 배치할 수 없다면 다리 길이가 적어도 벽체두께의 2배이고 끝단이 다른 끝단쪽으로 90° 꺾어진 한 쌍의 U-형 철근을 사용할 수 있다.
(2) 단면 모서리에 위치한 포스트텐션 덕트는 폐쇄철근 또는 끝단에 90°의 갈고리를 갖는 스터럽을 사용하여 모서리 영역에 정착시켜야 한다. 이때 스터럽은 단면의 외측면 가까이에 배치된 하나 이상의 종방향 철근을 감싸야 한다.
4.6.8 벽체
4.6.8.1 일반사항
(1) 이 규정은 두께에 대한 길이의 비가 4 이상인 철근콘크리트 벽체에 적용한다. 벽체의 철근량과 철근 상세는 스트럿-타이 모델을 적용하여 설계 할 수 있다(4.1.5 참조). 주로 면외 휨을 받는 벽체의 경우에는 슬래브의 규정을 적용한다(4.6.3 참조).
4.6.8.2 수직 철근
(1) 콘크리트의 비균열이 보장되거나, 극한한계상태에서 완전한 강도를 발휘하는 것이 증명되지 않는다면, 겹침이음 위치가 아닌 부분의 수직 철근량은 0.002∼0.04이어야 한다.
(2) 설계에서 최소철근량이 지배적인 경우, 최소철근량의 1/2을 벽체 각 표면에 배치하여야 한다.
(3) 두 수직 철근 사이의 간격은 벽체 두께의 3배 또는 400mm 중 작은 값 이하이어야 한다.
4.6.8.3 수평 철근
(1) 벽면에 평행한 수평 철근은 각 벽체의 표면에 배치되어야 한다. 수평 철근량은 수직 철근량의 25% 또는 중 큰 값 이상이어야 한다.
(2) 두 수평 철근 사이의 간격은 400mm 이하이어야 한다.
4.6.8.4 횡방향 철근
(1) 두 면에서 총 수직 철근량이 를 초과하는 벽체 부분에 대해서는 기둥의 철근 상세 규정과 동일하게 전단철근 형태의 횡방향 철근을 배치하여야 한다.(4.6.6.3 참조)
(2) 주철근이 벽체 표면 가장 가까이에 배치된 곳에서 횡방향 철근은 벽체 단위면적당 4개 이상 배치하여야 한다. 지름이 16mm 이하인 용접강선망이 지름의 2배 이상의 피복두께를 갖고 배치된 경우 횡방향 철근은 배치하지 않아도 된다.
4.6.9 깊은 보
(1) 깊은 보 (1.5.2.1(1)①의 정의 참조)는 각각의 면에 인접한 직교 철근망을 수직과 수평 방향으로 배치하여야 한다. 이때 깊은 보 양면 각각의 철근망은 최소 철근량이 로서 1m 당 150mm2() 이상이어야 한다.
(2) 철근망의 두 인접한 철근 사이의 간격은 깊은 보 두께의 2배 또는 300mm 중 작은 값 이하여야 한다.
(3) 절점영역과 보의 단부 사이에 정착길이 가 충분하지 않은 경우, 설계 모델에서 고려된 타이에 해당하는 철근은 굽힘철근, U형 또는 정착장치를 사용하여 절점영역에서 힘의 평형을 만족하기 위하여 완전히 정착되어야 한다.
4.6.10 기초판
4.6.10.1 말뚝 머리판
(1) 말뚝의 외측으로부터 머리판 단부까지의 거리는 머리판에서 인장력이 적절하게 지지될 수 있는 거리로 하여야 한다. 또 현장에서 예상되는 말뚝의 시공오차도 고려하여야 한다.
(2) 말뚝 머리판의 철근은 스트럿-타이 모델 또는 적절한 휨해석 방법을 적용하여 설계하여야 한다.
(3) 하중에 저항하기 위한 주인장철근은 말뚝 상단 위의 응력 도입 영역에 집중 배치되어야 한다. 만약 인장철근량이 최소철근량 이상인 경우 판의 하부 표면을 따라 고르게 분포되는 철근은 생략할 수 있다. 만약 기초판의 측면과 상부 표면에 인장력 발생의 가능성이 없다면 기초판의 측면과 상부 표면에 철근을 배치하지 않아도 된다.
(4) 인장철근의 정착을 위해 횡방향 용접철근을 사용할 수 있다. 이 경우 횡방향 철근은 철근의 정착구역에서 횡방향 철근의 일부분으로 간주할 수 있다.
(5) 말뚝의 상향 반력에 의해 발생된 압축력은 말뚝 단부로부터 45° 각도로 퍼진다고 가정할 수 있다(그림 4.6-12 참조). 이 압축력은 정착길이 계산 시 고려하여야 한다.
그림 4.6-12 정착 성능이 증가하는 압축영역의 확대
4.6.10.2 확대기초판
① 주철근은 4.5.4의 규정에 따라 정착되어야 한다. 확대기초판 설계 시에는 4.6.10.2(2)의 설계 모델을 사용할 수 있다.
② 원형 확대기초판의 주철근은 직교 방향으로 배치하여야 하며 기초판 지름의 50%±10% 폭에 해당하는 기초판 중앙부에 집중 배치되어야 한다.(그림 4.6-13 참조) 이 경우 철근이 배치되지 않은 부분은 무근콘크리트로 취급하여야 한다.
③ 하중에 의해 확대기초판 상부 표면에 인장력이 유발되는 경우, 인장응력의 영향을 검토해야 하며 필요에 따라 보강하여야 한다.
그림 4.6-13 원형 확대기초판의 직교 철근
(2) 철근의 정착
① 철근의 인장력은 그림 4.6-14같이 경사균열의 영향을 고려한 평형조건을 적용하여 결정해야 한다. 위치의 인장력 는 기초 단부로부터 동일한 거리 이내의 콘크리트에 정착되어야 한다.
② 정착된 철근의 인장력은 다음과 같다
여기서, = 거리 이내 지반반력의 합력
= 외적 팔길이, 즉 과 수직력 사이의 거리
= A 단면과 B 단면 사이의 총 지반압력에 해당하는 수직력
= 내적 팔길이, 즉 수평력 C와 철근 사이의 거리
C = 최대인장력 에 해당하는 압축력
③ 팔길이 와 는 와 C에 대한 압축영역을 고려하여 결정할 수 있다. 단, 단순계산법으로서 는 로 가정하여 결정할 수 있고(그림 4.6-14 참조), 는 를 사용하여 결정할 수 있다.
④ 그림 4.6-14의 는 직선 철근에서 정착길이로 이용할 수 있는 길이를 나타낸다. 만약 를 정착하기 위한 정착길이가 충분하지 않은 경우 정착길이를 증가시키기 위해 갈고리철근이나 단부정착장치를 사용할 수 있다.
⑤ 직선 철근의 정착에 대해서는 의 최솟값이 가장 큰 영향을 미친다. 의 최솟값을 근사적으로 결정할 때는 로 가정할 수 있다. 그 외 다른 종류로 정착되는 철근에 대해서는 더 큰 값을 사용할 수 있다.
그림 4.6-14 경사균열의 영향을 고려한 철근인장력 해석
4.6.10.3 타이보
(1) 기초에 편심하중이 발생하지 않도록 타이보(Tie beams)를 사용할 수 있다. 타이보는 휨모멘트와 전단력에 저항하도록 설계해야 한다.
(2) 다짐기계의 작용이 타이보에 영향을 미칠 수 있는 경우, 타이보는 최소 10kN/m의 하향하중을 고려하여 설계해야 한다.
4.6.10.4 암반 위 기둥의 기초
(1) 극한한계상태의 지반반력이 5MPa 이상인 기초에서 쪼갬력에 저항하기 위한 횡방향 철근이 배치되어야 한다. 이때의 횡방향 철근은 쪼갬력이 작용하는 방향에 대해 높이 h 이상 균일하게 배치하여야 한다.(그림 4.6-15 참조)
(2) 쪼갬력 는 식 4.6-22를 이용하여 계산할 수 있다.(그림 4.6-15 참조)
(4.6-22)
여기서, 는 와 중 작은 값
그림 4.6-15 암반 위 기초의 쪼갬 방지 철근
4.6.10.5 현장 타설 말뚝
(1) 4.6.10.5 규정은 철근콘크리트 현장 타설 말뚝에 적용한다.
(2) 철근 상세는 콘크리트의 타설에 부정적인 영향을 주지 않도록 설계하여야 한다.
(3) 지름이 600mm 이하인 현장 타설 말뚝은 표 4.6-2에 따라 최소 축방향 철근량 이상의 철근을 단면 주변에 배치하여야 한다.
(4) 축방향 철근의 최소 지름은 16mm 이상이어야 한다. 말뚝은 최소한 6개의 축방향 철근이 배치되어야 한다. 철근 사이의 순간격은 200mm 이하이어야 한다.
표 4.6-2 현장 타설 말뚝의 최소 축방향 철근량

말뚝의 단면적,

최소 축방향 철근량,
4.6.11 응력교란영역
(1) 응력교란영역의 설계는 4.1.5의 스트럿-타이 모델을 적용하고, 철근 상세는 4.5의 규정에 따라야 한다.
(2) 타이에 해당하는 철근은 4.5.5에 따른 정착길이로서 완전히 정착되어야 한다.
4.6.11.1 라멘 우각부
① 압축영역의 콘크리트 설계강도, 는 4.1.5.2에 따라 결정해야 한다.
(2) 닫힘모멘트가 작용하는 라멘 우각부
① 기둥과 보의 깊이가 비슷한 경우(그림 4.6-16(a) 참조), 또는 보-기둥 접합부내의 전단철근 설계와 정착길이 검토는 수행하지 않아도 된다. 보의 모든 인장철근은 우각부 주위에서 구부려서 배치하여야 한다.
② 그림 4.6-16(b)는 인 곳에서 인 경우에 대한 스트럿-타이 모델을 나타낸다.
③ 정착길이 는 에 대하여 결정하여야 한다.
④ 면내절점에 수직으로 작용하는 횡방향인장력에 대하여 철근을 배치하여야 한다.
그림 4.6-16 닫힘모멘트가 있는 라멘 우각부의 모델과 철근 상세
(3) 열림모멘트가 작용하는 라멘 우각부
① 기둥과 보의 깊이가 비슷한 경우는 그림 4.6-17(a)와 그림 4.6-18(a)에 나타낸 스트럿-타이 모델을 사용할 수 있다. 우각부 철근은 그림 4.6-17(b)와 그림 4.6-18(b)에 나타낸 것과 같이 폐합또는 두 개의 U형 철근을 겹친 형태와 경사 방향 연결 철근의 조합으로 구성하여야 한다.
② 열림모멘트가 크게 작용하는 우각부의 경우 그림 4.6-18에 나타낸 것과 같이 쪼갬을 방지하기 위한 경사철근과 전단철근을 배치하여야 한다.
그림 4.6-17 작은 열림모멘트가 작용하는 라멘 우각부()
그림 4.6-18 큰 열림모멘트가 작용하는 라멘 우각부()
4.6.11.2 내민받침(브래킷, 코벨)
(1) 그림 4.6-1과 같이인 내민받침은 4.1.5에 기술된 스트럿-타이 모델을 적용할 수 있다. 이 경우 스트럿의 경사는 로 제한된다.
(2) 인 경우, 인 폐합 수평철근 또는 폐합 경사철근을 주인장철근에 추가하여 배치하여야 한다.(그림 4.6-20(a) 참조)
(3) 이고, (4.1.2.2 참조)인 경우, 인 폐합 수직철근을 주인장철근에 추가하여 배치하여야 한다.(그림 4.6-20(b) 참조)
(4) 내민받침에서 주인장철근의 정착을 검증하여야 한다. 수직 부재에서 주철근이 구부러진 경우에 대한 정착길이는 재하판의 단부 안쪽부터 측정한다.
(5) 균열 제어가 특별히 필요한 경우, 열림모멘트에 의한 인장력이 작용하는 부분에 대각선 방향으로 철근을 배치하여야 한다.
그림 4.6-19 내민받침의 스트럿-타이 모델
그림 4.6-20 내민받침의 철근 상세
4.6.12 포스트텐션 정착부
(1) 정착부는 정착장치에 집중된 프리스트레스 힘이 횡방향으로 분산되어 단면전체에 선형의 응력분포가 되기까지의 부재 영역을 말한다.
(2) 정착부는 1.5.1에서 정의한 응력교란영역으로 프리스트레스를 받는 부재의 강도한계상태에 대하여 설계하여야 한다.
(3) 프리스트레스를 정착장치에 작용하는 집중하중으로 간주하면 그 설계값은 1.4.3.2을 따르고, 3.1.2.1에 따라 콘크리트 기준인장강도를 사용해야 한다.
4.6.12.2 기하조건
(1) 부재나 세그먼트의 단부에 위치하고 있는 정착부의 횡방향 치수는 단면의 높이와 폭으로 한다. 단, 이는 부재 또는 세그먼트의 종방향 길이보다 크지 않아야 한다. 정착부의 긴장재 방향으로 종방향 치수는 정착영역의 횡방향 치수 중 큰 값 이상이어야 하며 그 값의 1.5배를 넘지 않아야 한다.
(2) 중간정착부에서 정착영역은 정착부의 단면 치수 중 큰 값보다 작지 않은 거리만큼 정착력의 반대방향으로 연장되어야 한다.
4.6.12.3 정착부의 검토
(1) 정착부의 강도한계상태의 안전을 검토하기 위하여 스트럿-타이 모델, 탄성해석 모델, 비선형 해석 모델과 그 외의 검증된 방법을 사용할 수 있다.
(2) 정착부의 검토에서는 다음의 힘을 고려한다.
① 지압응력: 정착판 앞의 콘크리트 압축응력
② 파열력: 정착장치 앞부분에 긴장재 축에 횡방향으로 작용하는 인장력
③ 할렬력: 부재의 횡방향 단부에 인접하여 평행하게 작용하는 인장력
④ 종방향 단부 인장력: 부재의 종방향 단부에 인접하여 평행하게 작용하는 인장력
(3) 지압응력의 검토에서 지압면적은 정착판(2 대칭축이라 가정하면)과 같은 중심, 같은 대칭축을 가지는 정착면적에 따르며 다음 식을 만족해야 한다.
(4.6-23)
여기서, 는 1.5.7.2에 따른 강선에 작용하는 최대 인장력
는 해당 직사각형 단면의 치수
는 긴장 시의 콘크리트 강도
직사각형 단면에서 정착판과 정착면적은 근사적으로 닮은꼴이 된다. 즉, c/a와 c'/a'는 보다 크지 않다. 여기서 a와 a'는 정착판을 포함하는 최소 직사각형의 치수이다.
같은 단면에서 정착부의 직사각형 면적은 콘크리트 내부에 있어야 하며 겹치지 않아야 한다.
지압면적을 계산하기 위한 응력 분포의 입체 그림은 각 정착부(이 입체 그림은 정착판 바로 아래의 매우 높은 응력을 받는 부분이 일축압축응력상태의 분포 응력으로 변하는 모양을 공간상에 나타낸 것이다.)에 따라 계산하여야 한다. 이 입체의 축은 강선의 축이며 그 바닥은 정착부의 사각형이며, 정착부 이하의 깊이는 1.2 Max(c.c')이다. 각각 다른 정착부의 입체는 겹칠 수 있으나, 콘크리트 내부에 있어야 한다.
(4) (3)에 따른 콘크리트의 지압 파괴를 막기 위해 지압부는 다음의 최소 횡철근 단면적으로 보강해야 한다.
(4.6-24)
여기서, 는 1.5.7.2에 따른 강선에 작용하는 최대 인장력이고 는 철근의 기준항복강도이며, 는 1.2 이상의 값을 갖는다.
(5) 집중하중으로 인한 인장력은 스트럿 타이 모델 또는 다른 적절한 방법(1.5 참조)으로 계산해야 한다. (2)의 인장력을 저항할 수 있게 철근 상세를 결정한다. 이때 철근은 설계강도를 갖는 것으로 한다. 철근응력이 300MPa 이하이면 균열에 대한 검토는 생략할 수 있다.
(6) 근사적으로 프리스트레싱 힘은 정착기구의 끝에서 부터 의 각도(그림 4.6-21 참조)로 확산되는 것으로 가정할 수 있다. 여기서 는 으로 가정할 수 있다.
그림 4.6-21 프리스트레스의 전달
4.6.12.4 정착부의 상세 설계
(1) 긴장재의 선정과 정착장치의 위치 결정, 철근 보강, 긴장 순서를 포함한 전반적인 설계와 시공에 관련된 상세 사항은 설계 도면으로 작성하여 시공 전에 공사 책임자의 승인을 받아야 한다.
4.6.13 프리텐션 정착부
4.6.13.1 계수파열저항력
(1) 프리텐션 보에 있어서 프리텐션 정착영역의 파열저항력은 프리텐션 단부의 수직철근에 의해 발휘되며 사용한계상태에서 다음과 같이 산정한다.
(4.6-25)
여기서, = 철근의 설계 항복강도, 140MPa 이하(MPa)
= 보의 단부에서 h/4 이내에 배치되는 횡방향 철근의 총면적()
h = 프리캐스트 보의 높이(mm)
(2) 저항력은 전달 긴장력의 4% 이상이어야 한다.
(3) 단부 수직철근은 가능한 한 보의 단부에 근접하여 배치하여야 한다.
4.6.13.2 횡구속 철근
(1) 박스형 단면을 제외한 보의 경우, 단부에서 1.5 d 지점까지의 하부플랜지에는 프리스트레싱 강재를횡구속하기 위한 철근을 배치하여야 한다. 횡구속 철근은 D10 이상의 이형철근을 사용하며 간격은 150mm를 초과하지 않아야 하고 스트랜드를 둘러싼 형태여야 한다.
(2) 박스형 단면 보의 경우, 횡철근을 설치하고 스터럽의 단부를 거더의 복부까지 연장시켜 정착하여야 한다.
4.6.14 결속 구조계
4.6.14.1 일반 사항
(1) 극단상황하중조합에 대하여 견디도록 설계되지 않은 구조물은 국부적인 손상 후의 하중경로에 의한 점진적인 붕괴를 방지하기 위해 적절한 결속 구조계(tying system)로 설계해야 한다.
(2) 다음과 같은 결속 구조계를 사용할 수 있다.
① 주변타이(peripheral tie)
② 내부타이(internal tie)
③ 수평기둥 또는 벽체 타이(horizontal column or wall tie)
(3) 신축이음장치에 의해 정정구조물로 구분된 구조물의 각 부분은 독립된 결속구조계로 설계해야 한다.
(4) 타이 설계 시 다음의 조항에 규정된 철근의 강도 특성과 인장력 전달능력을 가지는 것으로 가정할 수 있다.
(5) 기둥, 벽체, 보와 바닥판에 다른 목적을 위해 배치된 철근은 검토하는 하중 경우에 따라 타이의 전체 또는 일부분으로서 간주될 수 있다.
4.6.14.2 타이 설계
타이는 시공 오차 등을 고려한 구조해석에 의해 요구되는 추가적인 철근으로서가 아니라, 최소량으로 설계해야 한다.
(2) 주변타이
① 각 층과 지붕 위치에는 연단으로부터 1.2m 이내에 적절하게 연속된 주변타이가 배치되어야 한다. 이 타이는 내부타이로 사용된 철근을 포함한다.
② 주변타이는 다음의 인장력에 저항할 수 있어야 한다.
(4.6-26)
여기서, = 타이의 작용인장력
= 외측 경간길이
③ 구조물 내부에 테두리 보가 설치되는 구조물은 완전 정착된 외부 테두리 보의 경우와 동일한 방법으로 주변타이를 배치하여야 한다.
(3) 내부타이
① 내부타이는 근사적으로 직각인 두 방향에서 각 바닥판 위치에 있어야 한다. 내부타이는 타이길이 전체에 적절하게 연속되어야 하며, 기둥 또는 벽체에 대한 수평타이로서 연속되지 않는 한 각 단부에서 주변타이에 정착되어야 한다.
② 전체 또는 부분적으로, 내부타이는 슬래브에 고르게 분포되거나, 보, 벽체 등 적당한 위치에서 모여 있는 것이 일반적이다. 벽체에서 내부타이는 바닥슬래브의 상단 또는 하단으로부터 0.5m 이내에 있어야 한다.
③ 각 방향에서 내부타이는 다음의 인장력 에 저항할 수 있어야 한다.
(4.6-27)
④ 타이가 지간방향을 가로질러 분포될 수 없는 경우에는 횡방향 타이는 보의 길이 방향으로 모이게 된다. 이러한 경우 내부 보 길이방향의 최소인장력은 다음과 같다.
(4.6-28)
여기서 는 보의 측면에 대한 슬래브의 지간길이(m)(그림 4.6-22 참조)
⑤ 내부타이는 힘의 전달을 보장하기 위해 주변타이에 연결되어야 한다.
그림 4.6-22 사고 상황에 대비한 타이
(4) 기둥 또는 벽체에 연결된 수평타이
① 외측 단부기둥과 벽체는 각 층과 지붕 위치에서 구조물에 대해 수평으로 접합되어야 한다.
② 이때의 타이는 구조물 전면에 대해 미터(m) 당 의 인장력에 저항 할 수 있어야한다. 기둥에 대해서는 기둥당 을 초과할 필요는 없다.
③ 모서리 기둥은 두 방향으로 접합되어야 한다. 이러한 경우 주변타이로 배근된 철근은 수평타이로 사용될 수 있다.
(5) 수직타이
① 일반적으로 연속수직타이는 기둥/벽체 위의 바닥판에 작용하는 사고설계 상황에서도 하중을 지지할 수 있도록 최저부터 최고 높이 까지 전체에 걸쳐 배치해야 한다. 평형조건과 충분한 변형성능이 검증된 경우 다른 해결방법, 예로서 잔류 벽체 부재의 격벽작용(diaphragm action)에 근거한 방법 또는 바닥판의 막작용(membrane action)에 근거한 방법이 사용될 수 있다.
② 보나 플랫슬래브 등 기초가 아닌 다른 부재에 의해 지지되어 있는 기둥 또는 벽체의 설계에서는 극단하중에 의한 손상을 고려하여야 하며, 하중경로가 적절한 대안으로 제공되어야 한다.
4.6.14.3 타이의 연속성과 정착
(1) 두 수평방향에 대한 타이는 구조물 주위에서 적절하게 연속되고 정착되어야 한다.
(2) 타이는 현장 타설 콘크리트 상단 또는 연결부 내에 전체적으로 배치해야 한다. 타이가 한쪽 면에서 연속되지 않는 곳에서는 편심에 의한 휨작용을 고려해야 한다.
(3) 프리캐스트 부재 사이의 좁은 연결부에서는 일반적으로 타이의 겹침이음을 허용하지 않는다. 이러한 경우에는 기계적 정착을 사용하여야 한다.
4.6.15 건조수축 및 온도 철근
4.6.15.1 일반 사항
(1) 일상의 온도 변화에 노출되는 콘크리트 표면 부분과 매스콘크리트에는 건조수축 및 온도변화에 따른 응력에 대한 철근을 배치하여야 한다. 온도철근과 건조수축 철근을 더한 노출면에서의 총 철근량은 다음 절의 규정량 이상이어야 한다.
4.6.15.2 두께 1200mm 이하인 부재
(1) 건조수축 및 온도변화에 대한 보강은 철근, 용접철선망 또는 프리스트레싱 긴장재를 사용할 수 있다.
철근이나 용접철선망의 각 방향별 단면적 는 다음 값을 만족하여야 한다.
(4.6-29)
여기서, = 부재의 총 단면적()
= 철근의 설계기준항복강도(MPa)
(2) 철근은 단면의 양면에 균등 배치하여야 한다. 그러나 두께가 150mm 이하인 부재에는 철근을 1열로 배치해도 좋다. 건조수축 및 온도변화에 대한 철근의 간격은 부재두께의 3배 또는 450mm를 초과하지 않아야 한다. 건조수축 및 온도변화에 대한 보강으로 프리스트레싱 긴장재를 사용할 때에는 손실 발생 후의 유효긴장응력을 기준으로 하며, 검토하는 방향의 전체 단면에 0.75MPa 이상의 평균 압축응력이 작용할 수 있도록 하여야 한다. 긴장재의 간격은 1,800mm나 4.5.3.3에 명시된 간격을 초과하지 않아야 한다. 긴장재의 간격이 1,400mm를 초과하는 경우에는 긴장재가 콘크리트에 부착되어야 한다.
(3) 구조물 벽체와 기초에는 부재의 양면에 양방향으로 간격 300mm 이하의 철근을 배치하되 다음 값을 초과하는 건조수축 및 온도 철근량을 사용할 필요는 없다.
(4.6-30)
4.6.15.3 두께 1,200mm를 초과하는 부재
(1) 단면의 최소치수가 1200mm를 초과하는 구조용 매스콘크리트는 D19 이상의 철근을 450mm 이하의 간격으로 건조수축 및 온도철근을 배치하여야 하며, 다음 식을 만족하는 철근량을 부재의 양면에 양방향으로 균등배치하여야 한다.
Σ≥ (4.6-31)
여기서, = 최소철근 단면적(mm2)
= 철근 간격(mm)
= 부재표면에서 가장 근접한 철근 또는 철선의 중심까지의 콘크리트 피복두께(mm)
= 철근 또는 철선의 지름(mm)
(2 + )의 값은 75mm를 초과해서는 안 된다.
(2)건조수축 및 온도변화에 대한 보강에 프리스트레싱 긴장재를 사용하는 경우에는 4.6.14.2에 따라야 한다.
4.7 구조 형식에 따른 추가 규정
4.7.1 프리캐스트 콘크리트 구조물의 일반사항
4.7.1.1 범위
(1) 이 절은 부분 또는 완전 프리캐스트로 만들어진 구조물에 대한 추가 요구조건을 규정한 것이다.
(2) 프리캐스트 콘크리트 구조물 시공 중의 상황은 다음을 포함한다.
① 거푸집 제거
② 보관장소까지 운반
③ 보관(지점과 하중 조건)
④ 현장에 운반
⑤ 가설
⑥ 시공(조립)
4.7.1.2 설계 원칙
(1) 프리캐스트 콘크리트 요소 구조물의 설계 및 상세에는 다음사항을 특별히 고려하여야 한다.
① 제작 과정
② 임시 또는 영구 받침
③ 요소 간의 연결과 이음
(2) 제작과정에서 발생하는 동적효과를 고려하여야 한다. 정밀한 해석을 하지 않는다면 정적효과에 적절한 계수를 곱함으로써 동적효과를 반영할 수 있다.
4.7.1.3 바닥슬래브의 구속 모멘트
(1) 바닥슬래브의 단부 구속 모멘트는 프리캐스트 요소의 연결부 또는 마감부에 배치된 상부철근으로 저항할 수 있다. 이때, 연결부의 수평 전단력은 4.1.2.5에 따라 검토하여야 한다. 상부 철근의 길이는 4.6.2.2에 따라야 한다.
(2) 단순지지 슬래브의 단부에는 의도하지 않는 구속 모멘트가 발생될 수 있으므로 이에 따른 모서리 철근을 배치하여야 한다.
4.7.1.4 벽체와 바닥슬래브의 연결
(1) 바닥슬래브 위에 설치되는 벽체에는 연직 하중의 편심 또는 집중에 대비하는 철근을 배치하여야 한다.
(2) 연직 하중이 보다 크지 않은 경우, 바닥슬래브에 위에 설치된 벽체 요소에는 보강 철근을 배치하지 않아도 좋다. 여기서, 는 벽체 두께이다.
(3) 연직 하중이 보다 크고 보다 크지 않은 경우, 바닥슬래브 위에 설치된 벽체 요소에는 그림 4.7.1과 같이 지름이 6mm보다 큰 철근을 와 200mm 중 작은 값보다 크지 않은 간격 로 배치하여야 한다.
(4) 수직 하중이 보다 큰 경우, 바닥 슬래브에 위에 설치된 벽체 요소에는 벽체단부에 작용하는 수직 하중의 가능한 편심과 집중에 대한 철근을 배치하여야 한다.
(5) 바닥 슬래브에 대하여는 4.7.1.3에 따라 설계하여야 한다.
그림 4.7-1 2개의 슬래브 연결부 위 벽체의 철근 배치
4.7.1.5 바닥 시스템
(1) 바닥 시스템의 상세는 전체 구조물의 해석 및 설계 시 적용한 가정과 일치되어야 하며, 프리캐스트 제품 규격을 고려하여야 한다.
(2) 인접 요소 사이에서 횡방향 전단력 발생이 예상되는 경우에는 적절한 전단연결재를 배치하여야 한다.
(3) 설계에서 단순 지지상태로 가정한다 하여도 프리캐스트 요소의 가능한 구속 효과를 고려하여야 한다.
(4) 연결부의 전단 전달은 그림 4.7-2와 같이 주로 3가지 방법으로 설계할 수 있다.
(5) 하중의 횡방향 분포는 프리캐스트 요소 사이에서의 가능한 하중 변화를 고려하여 해석 또는 실험에 근거하여 정하여야 한다. 바닥 요소 사이에서의 전단력의 합력은 연결부와 인접부의 요소(예를 들어 바깥쪽 리브와 복부)의 설계에서 고려하여야 한다. 상세한 해석을 하지 않는 경우 등분포하중을 받는 바닥판에서의 횡방향 전단력은 다음과 같이 구할 수 있다.
여기서, 는 계수하중에 의한 전단 응력이고, 는 연결 방향의 길이로서 일반적인 경우 500 mm이다.
그림 4.7-2 전단력 전달을 위한 연결부의 예
(6) 프리캐스트 바닥판이 브레이싱 요소에 수평하중을 전달하는 다이아프램으로 작용하는 곳에서는 아래 사항을 고려하여야 한다.
① 다이아프램은 브레이싱 요소와 변형적합조건을 만족하도록 실제적인 구조 모델을 구성하여 해석하여야 한다.
② 수평 변형의 영향은 수평 하중을 전달하는 모든 구조 요소에 대하여 고려하여야 한다.
③ 다이아프램은 해석 모델에서 가정한 인장력에 저항할 수 있어야 한다.
④ 개구부와 연결부의 응력집중은 보강철근의 상세에 반영되어야 한다.
(7) 다이아프램에서 연결을 통한 전단 전달을 위한 횡철근은 구조 모델과 일치하게 타이를 형성하여 지점을 따라 집중배치될 수 있다. 이 철근은 마감피복이 있다면 마감에 배치할 수 있다.
(8) 마감이 적어도 40mm 이상인 프리캐스트 요소는 연결부의 전단을 4.1.2.5를 따라 검토한다면 합성부재로 설계할 수 있다. 프리캐스트 요소는 합성작용이 유효하기 전과 후의 모든 시공 과정에서 검토하여야 한다.
(9) 휨과 다른 하중에 대한 횡방향 철근은 모두 마감 안에 둘 수 있다. 예를 들어 두 방향지지를 가정한다면 상세는 구조 모델과 일치하여야 한다.
(10) 독립 바닥슬래브 요소의 복부에는 보와 같이 전단 철근이 배치되어야 한다.
(11) 연결부를 콘크리트로 채우거나 그라우팅한 슬래브 요소 사이의 다이아프램 작용에서 길이 방향의 전단강도 는 매우 평탄한 면에서는 0.1MPa로, 보통 평탄하거나 거친 면에서는 0.15MPa로 제한된다. 여기서, 표면 상태에 대한 정의는 4.1.2.5를 참조한다.
4.7.1.6 프리캐스트 요소의 연결부와 받침
(1) 연결부에 사용되는 재료는 다음 조건을 만족하여야 한다.
① 구조 수명 동안 안정적이고 내구성이 확보되어야 한다.
② 화학적, 물리적으로 적합하여야 한다.
③ 불리한 화학적 및 물리적 작용에 대해 보호되어야 한다.
④ 구조물의 내화성에 맞는 내화성능을 가져야 한다.
(2) 받침판은 설계조건에 맞는 강도와 강성을 가져야 한다.
(3) 표 4.4-2의 환경조건 E0와 EC1이외의 경우와 환경에 대해 보호되지 않는다면 도금된 금속 체결장치는 방식 재료여야 한다. 검사가 가능하다면 피복된 재료도 사용할 수 있다.
(4) 용접, 담금질 또는 냉간가공을 하기 전에 재료의 적합성을 검토하여야 한다.
(5) 연결부는 설계조건과 일치하는 하중영향에 대하여 구조적으로 필요한 강도와 강성을 충분히 확보할 수 있어야 한다.
(6) 요소의 단부에서 콘크리트의 쪼갬 또는 박리를 방지하기 위하여 다음 사항을 고려하여야 한다.
① 요소 사이의 상대적인 이동
② 허용오차
③ 조립 요구조건
④ 가설의 용이함
⑤ 점검의 용이함
(7) 연결부의 강도와 강성은 해석 또는 실험에 바탕을 두어야 하며, 불완전성을 고려하여야 한다. 실험에 근거한 설계에서는 시험조건에서 불리한 변동을 고려하여야 한다.
(8) 압축력을 전달하는 연결은 다음 조건을 만족하여야 한다.
① 압축 연결에서 전단력은 압축력의 10%이하이면 무시할 수 있다.
② 모르타르, 콘크리트 또는 폴리머와 같은 부착 재료를 사용하는 연결부에서는 재료가 굳는 동안 콘크리트 표면 사이의 상대 변위는 방지되어야 한다.
③ 부착 재료를 사용하지 않는 연결(건식연결)은 적합한 작업숙련도가 확보될 때만 사용하여야 한다. 평면 사이의 평균 지압응력은 를 넘지 않아야 한다. 오목한 면을 포함하는 곡선의 건식이음에서는 기하조건을 고려하여 설계하여야 한다.
④ 인접 요소의 횡방향 인장응력을 고려하여야 한다. 이는 그림 4.7-3(a)와 같이 집중 압축력에 의한 것일 수도 있고, 그림 4.7-3(b)와 같이 무른 접착층의 팽창에 의한 것일 수도 있다. (a)의 경우에 철근은 4.1.5에 따라 산정하고 배치한다. (b)의 경우에는 인접 요소의 표면에 가깝게 배치한다.
⑤ 정밀한 모델이 없다면, (b)의 경우에 철근은 식 (4.7-2)에 따라 계산할 수 있다.
여기서, = 각 표면에서 철근 면적
= 연결층의 두께
= 철근방향의 접착층의 치수
= 연결부의 계수압축력
⑥ 압축 연결부의 최대강도는 4.1.6 또는 실험에 의해 결정할 수 있다.
그림 4.7-3 압축연결부의 횡방향 인장 응력
(9) 전단력을 전달하는 연결부에서 두 콘크리트(예를 들어 프리캐스트 콘크리트와 현장타설 콘크리트) 사이의 계면에서의 전단력의 전달에 대해서는 4.1.2.5에 따른다.
(10) 휨 또는 인장력을 전달하는 연결부는 다음 조건을 만족하여야 한다.
① 철근은 연결부를 지나 연속하여 배치되고 인접 요소에 정착하여야 한다.
② 아래 방법을 사용하여 연결할 수 있다.
가. 철근의 겹침이음
나. 루프 철근의 겹침
다. 철근 또는 강판의 용접
라. 프리스트레싱
마. 기계적 장치(나사식 또는 채움식 슬리브 이음)
(11) 내민코 이음은 4.1.5의 스트럿 타이 모델을 이용하여 설계할 수 있다. 이 때 적용 가능한 두 가지 모델을 그림 4.7-4에 나타내었다. 이 두 모델을 조합해서 다른 모델을 구성해도 된다.
그림 4.7-4 내민코 이음부 철근 상세의 개략 모델
(12) 받침에서 철근 정착을 지지하거나 지지되는 부재의 철근은 각각의 절점에 허용값 이내에서 정착을 확보할 수 있게 그림 4.7-5와 같이 배치하여야 한다. 여기서, 유효 지압길이 은 다음 식으로 정해지는 요소 단부에서 떨어진 거리 에 따라 결정하여야 한다.
① 수평루프 또는 다른 방법으로 단부 정착된 철근
② 수직으로 굽힌 철근
여기서, 는 콘크리트 피복 두께이며, 는 허용오차로서 정의는 그림 4.7-5 및 그림 4.7-6을 참조한다.
그림 4.7-5 받침부의 철근 상세 예
4.7.1.7 프리캐스트 요소의 받침부 지압판
(1) 받침지압판은 응력제한, 인접부재 보강 및 이동 또는 구속할 수 있는 장치 등에 의해 적절한 기능을 확보하여야 한다.
(2) 이동과 회전을 허용하지 않는 고정받침지압판인 경우에는 크리프, 건조수축, 온도, 정렬오류 등에 의해 유발된 영향을 인접 부재설계에서 고려하여야 한다.
(3) (2)의 영향때문에 지지하거나 지지되는 부재의 횡방향 철근이나 두 부재를 함께 연결하는 연속 철근이 필요하게 된다. 이들은 해당 부재의 주철근의 설계에서도 또한 영향을 미칠 수 있다.
(4) 지압판은 제작과 가설 시의 오차를 고려하여 정확한 위치를 확보할 수 있게 설계되고 상세가 이루어져야 한다.
(5) 프리스트레싱 강재 정착부와 프리스트레싱을 위하여 설치한 오목한 부분의 영향을 고려하여야 한다.
(6) 그림 4.7-6에 보는 바와 같은 단순 받침부의 공칭길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.
여기서, = 지압응력을 고려한 순 지압판 길이, ,

이 값은 표 4.7-1의 최솟값보다 작지 않아야 한다.
= 받침점 반력
= 받침부의 순 폭
= 설계지압강도
= 지지하는 부재의 바깥쪽 끝에서 받침부 외측까지의 거리(그림 4.7-6과 표 4.7-2 참조)
= 지지되는 부재의 바깥쪽 끝에서 받침부 외측까지의 거리
= 지지하는 부재사이의 간격에 대한 오차의 허용값
= 지지되는 부재의 길이에 대한 오차 허용값
= 여기서 은 부재 길이
특별히 정한 다른 규정이 없다면 다음 값들을 지압강도로 쓴다.
= : 건식 연결 (4.7-6)
= : 그 외의 모든 경우 (4.7-7)
여기서, = 지지하거나 지지되는 부재의 가장 낮은 설계강도
= 접착 재료의 설계강도
(7) 만약 모르타르, 네오프렌 또는 유사한 종류의 연결재로 지압력을 균등하게 하는 조치가 취해졌다면 설계 받침 은 받침의 실제폭으로 할 수 있다. 위와 같은 조치를 하지 않고 또한 정밀한 해석을 하지 않는다면 은 600mm 이하로 취하여야 한다.
그림 4.7-6 받침의 예
표 4.7-1 의 최솟값 (단위: mm)

상대 지압응력

0.15~0.4

선지지 (바닥 지붕)

25

30

40

리브 바닥과 도리

55

70

80

집중 지점 (보)

90

110

140
표 4.7-2 지지하는 부재의 바깥쪽 끝으로부터 가정한 길이 (단위: mm)

지점 재료와 종류

0.15~0.4

강재

선지지

0

0

10

집중 지지

5

10

15

철근 및

콘크리트(강도)

선지지

5

10

15

집중 지지

10

15

25

무근 콘크리트,

철근 및

콘크리트(강도)

선지지

10

15

25

집중 지지

20

25

35

벽돌쌓기 구조

선지지

10

15

(-)

집중 지지

20

25

(-)

※ (-)의 경우는 콘크리트 지지석을 사용한 경우
표 4.7-3 지지되는 부재의 바깥쪽 끝으로부터 가정한 길이 (단위: mm)

철근의 배근 상세

지점

선지지

집중 지지

지점을 넘어 연속 철근 배근(구속되어나 안된 경우)

0

0

수평 직선철근을 부재 끝 근처까지 배근

5

15, 단부 피복두께보다 작아서는 안된다.

강선 또는 철근이 부재 끝에 노출된 경우

5

15

수직 루프 철근 배근

15

단부 피복두께 + 굽힘철근의 내부 반경
표 4.7-4 받침면 사이 순간격의 오차에 대한 허용값

지지 재료

강재 또는 프리캐스트 콘크리트

벽돌쌓기 부재 또는 현장타설 콘크리트

여기서, 은 지간 길이
(8) 파괴 시 다른 하중경로가 없는 독립 부재의 지압판은 다음사항을 추가로 만족시켜야 한다.
① 공칭길이는 비 독립 부재에 비하여 20mm 더 크게 하여야 한다.
② 받침부에서 지압판의 이동을 허용한다면, 순지압 길이는 가능한 이동거리를 확보하기 위하여 증가시켜야 한다.
③ 부재가 지압판 높이와 다른 높이에 연결되었다면, 순지압 길이 은 연결재 주위로의 회전 가능성을 고려하여 증가시켜야 한다.
4.7.1.8 포켓기초
(1) 콘크리트 포켓기초는 기둥의 수직력, 휨모멘트와 수평 전단력을 지반에 전달할 수 있어야 한다. 포켓은 기둥 아래와 주위에 콘크리트를 제대로 채울 수 있게 충분히 커야 한다.
(2) 표면에 요철을 갖는 포켓
① 요철 또는 전단키가 있는 포켓은 기둥과 일체로 작용하는 것으로 간주할 수 있다.
② 휨모멘트 전달에 의해 수직 인장력이 발생하는 곳에서는 겹침이음된 철근의 분리를 고려한다면, 기둥과 기초의 겹침철근에 대해 세심한 상세가 필요하다. 4.5.5.3에 의한 겹침이음 길이는 적어도 기둥과 기초의 철근 사이의 수평 간격만큼 증가시켜야 한다(그림 4.7-7(a) 참조). 겹침이음에 대해 적절한 수평 철근을 배치하여야 한다.
③ 기둥과 기초 사이의 전단력의 전달이 충분하다면 뚫림전단 설계는 4.1.4에 따라 그림 4.7-7(a)와 같이 일체로 된 기둥/기초에서와 같이 하여야 한다. 그렇지 않으면 뚫림전단은 요철면이 없는 포켓에서와 같이 검토한다.
(3) 요철면이 없는 포켓
① 기둥에서 기초로 힘과 모멘트의 전달은 그림 4.7-7(b)에서와 같이 채움 콘크리트와 이에 따른 마찰력을 통한 압축력 , , 로 이루어진다고 가정해도 좋다. 이 모델에서 이어야 한다.
② 마찰계수 는 0.3보다 크게 취해서는 안 된다.
③ 다음에 대해 특별히 고려하여야 한다.
가. 포켓 벽 상부에서 에 대한 배근 상세
나. 측벽을 따라 기초에 의 전달
다. 기둥과 포켓 벽에서의 주철근의 정착
라. 포켓 내에서의 기둥의 전단 저항력
마. 기둥에 작용하는 힘에 의한 기초 슬래브의 뚫림 강도. 그 계산은 프리캐스트 요소 아래에 현장타설 콘크리트가 있는 경우를 고려하여야 한다.
그림 4.7-7 포켓기초
4.7.1.9 결속 구조계
벽체와 바닥 다이아프램처럼 자체 평면 내에 힘을 받는 판요소는 주변 또는 내부 결속재로 구조를 연결하여 붕괴 시 순차적 파괴를 방지할 수 있어야 한다.
4.7.2 거더 교량
4.7.2.1 일반 사항
4.7.2는 현장타설 또는 프리캐스트 공법으로 제작되는 사각형, I형, T형과 π형 단면 형상으로서 닫힌 단면이나 열린 단면형으로 된 보 또는 거더형 상부구조에 적용하여야 한다.
4.7.2.2 프리캐스트 거더 교량
(1) 프리캐스트 콘크리트 거더의 설계는 거푸집 제거, 저장, 운반 및 가설을 포함하는 초기 제작 단계부터 상부 구조체의 완성 단계까지의 모든 하중, 구속 및 불안정 조건을 검토하여야 한다. 운반과 가설은 시공자의 책임하에 수행하여야 한다.
(2) 프리캐스트 콘크리트 거더의 구성 요소 두께는 아래에 규정된 값보다 작아서는 안 된다.
① 상부플랜지: 50mm
② 복부, 포스트텐션이 아닌 경우: 125mm
③ 복부, 포스트텐션인 경우: 165mm
④ 하부플랜지: 125mm
(3) 현장이 아닌 다른 장소에서 제작된 프리캐스트 부재의 최대 치수와 중량은 지역별 수송제한 규정을 따라야 한다.
(4) 만일 인양장치를 위한 정착구가 설치된 부재의 표면이 완성 후에 보행자의 시야나 부식 물질에 노출될 것으로 예상되는 경우, 인양장치의 매설 위치, 제거 깊이와 그 빈 공간을 메우는 방법을 시공 계약 도서에 명시하여야 한다.
(5) 철근, 연결부, 받침판, 다이아프램에 대한 매입물이나 정착구, 콘크리트 피복두께, 개구부, 그리고 제작과 설치 허용값의 모든 상세가 시공 계약 도서에 명시되어야 한다. 시공계약자가 책임져야 할 프리스트레스용 자재의 선정이나 공사 방법에 대해서는 공사용 상세도를 작성하고 승인을 받아야 한다.
(6) 지연 양생 콘크리트에 있어서는 90일 압축강도가 90일이 지난 후에 일어나는 모든 응력조합에 대하여 사용되어도 좋다. 보통 콘크리트에 대해 지연 양생 콘크리트의 90일 강도는 28일 강도에 1.15를 곱한 값과 같다고 추정하여 사용할 수 있다.
4.7.2.3 현장타설 거더 교량
(1) 현장타설로 시공되는 박스형 거더 및 T형 거더에서 바닥판으로 이용하는 상부플랜지의 두께는 횡방향 프리스트레싱을 위한 정착과 피복두께에 필요한 두께보다 커야 하며, 동시에 복부 또는 복부 헌치 사이의 간격으로 정의되는 인접 거더 사이의 순간격의 1/20보다 작지 않아야 한다.
(2) 현장타설 거더의 하부플랜지 두께는 140mm보다 커야 하며, 또한 철근콘크리트 거더 사이 순간격의 1/16, 또는 프리스트레스트 거더 사이 순간격의 1/30보다 작지 않아야 한다.
(3) 현장타설 거더의 복부 두께는 전단, 비틀림, 콘크리트 타설과 피복두께에 대한 요구 조건을 만족하도록 결정하여야 한다.
(4) 현장타설 T형 거더 및 박스형 거더에서 바닥판의 철근은 4.5에 규정된 설계 방법으로 결정하여도 좋다.
(5) 거더 상부플랜지 면적의 0.5%에 해당하는 철근량을 단층 혹은 겹으로 균등하게 거더 지간에 평행하게 하부 슬래브에 배치하여야 한다. 이 철근의 간격은 450mm 이하이어야 한다.
4.7.3 세그멘탈 공법 교량
4.7.3.1 일반 사항
(1) 여기에 명시한 규정들은 세그멘탈 공법으로 시공되는 콘크리트 교량 상부구조에 대한 일반 규정들을 보완하기 위한 것이다. 따라서 이 절의 규정들은 보통콘크리트로 만든 세그멘탈 공법에만 적용하여야 한다.
(2) 설계시 가정된 시공 방법은 시공 계약 도서에 명시되어야 하며, 또한 구조체나 요소 부재가 자중 및 후속 작용 하중을 지지할 수 있게 되기까지 필요한 임시 지지 구조도 시공 계약 도서에 명시되어야 한다.
4.7.3.2 세그멘탈 공법 교량의 해석
(1) 세그멘탈 공법으로 시공되는 교량의 해석은 KDS 24 10 11(4) 및 KDS 24 10 11(4.1)의 규정과 여기에 명시된 규정을 따라야 한다.
(2) 시공 단계별 해석은 4.7.3.3의 규정에 따른 시공하중 조합, 응력 및 안정성을 검토하여야 한다.
(3) 완성 구조계 해석에서는 내부 변형, 지점 조건 및 시공 과정에서 발생하는 구속 조건의 변화에 의한 간접하중 효과를 검토하여야 한다.
(4) 비부착 포스트텐션 긴장재에 의해서 연결되는 세그먼트 거더의 이음부는 동시에 발생하는 축력, 모멘트 및 전단력에 대해서 검토되어야 한다.
4.7.3.3 세그멘탈 공법 교량의 설계
(1) KDS 24 12 21(4)에서 정의된 하중 외에 아래 (2), (3) 및 (4)에서 규정한 시공하중을 고려하여야 한다.
(2) 부재 단면 치수 및 철근량과 프리스트레스 크기를 결정하기 위해 사용하는 시공하중과 조건은 허용하는 최댓값을 시공 계약 도서에 명시하여야 하며, 다음과 같은 시공하중을 고려하여야 한다.
: 지지되는 구조물의 중량
: 불균형 하중 : 균형캔틸레버공법에서만 발생하는 하중차이로 한쪽 캔틸레버에 작용하는 고정하중의 2 %를 취한다.
: 부가 고정하중으로 시공중에는 일반적으로 없는 경우가 많다.
: 시공중 분포 활하중 : 주요 특수가설장비와는 별도로 플랜트, 기계류 등 잡동사니에 의한 것으로 바닥 면적당 480를 취한다. 캔틸레버공법에서 이 하중은 한 쪽에는 480, 반대편은 240을 적용한다.
: 특수 가설장비 : 이동식 거푸집, 이동식 가설 거더와 윈치, 트러스나 유사한 주요 보조시설, 세그먼트 운반트럭 등의 특수 장비하중과 세그먼트 인양 시 가설장비에 의한 최대하중
: 가설장비에 의한 동적하중영향 : 사용할 기계형식에 따라 결정
: 종방향 가설장비 하중영향 : 가설장비에 의한 종방향 하중
: 세그먼트의 불균형 하중 : 균형을 이루지 못하는 세그먼트 또는 다른 적용 가능한 비정상적 조건에 의한 영향. 원칙적으로 균형캔틸레버공법에 적용되나, 일반 가설 방법이 갖고 있는 주 특징은 아니지만 비정상적 인양 순서가 이용될 경우까지 포함하여 확대되어도 좋다.
: KDS 24 12 21(4)의 규정에 따른 구조물에 작용하는 수평 풍하중
: 장비에 작용하는 수평 풍하중으로 노출면에 MPa을 적용
: 캔틸레버에 작용하는 상향 풍하중 : 균형캔틸레버공법을 적용하는 경우 현장조건 혹은 구조물 형상에 대한 별도의 해석이 없는 한 바닥판 면적 당 240 N/m2을 한 쪽에만 적용
: 취급하는 프리캐스트 세그먼트의 정적 무게
: 프리캐스트 세그먼트 하중의 예기치 못한 이완이나 설치 혹은 기타의 정적 하중의 갑작스런 작용에 의한 동적응답. 하중 의 100 %를 적용
: 크리프 영향
: 건조수축 영향
: 온도 영향 : 균일한 온도변화()와 상하면의 온도경사()에 의한 영향의 합
(3) 휨인장응력과 주인장응력은 표 4.7-5에 주어진 사용하중조합 상태에서 계산하여야 한다. 각각의 허용응력은 원칙적으로 4.2.2의 규정에 따라야 한다. 각각의 가설하중의 분포와 작용은 시공 단계에 부합하면서 가장 불리한 영향을 주는 경우를 선택하여야한다. 시공하중에 의한 콘크리트의 압축응력은 0.5를 초과할 수 없다. 여기서 는 하중 재하시의 압축강도이다. 시공하중에 의한 콘크리트의 인장응력은 표 4.7-5에 명시된 값을 초과해서는 안 된다.
(4) 4.2 규정에 의해 산정한 부재의 설계강도는 아래의 시공하중조합에 의한 계수하중 영향보다 작지 않아야 한다.
① 최대 단면력 산정 시
② 최소 단면력 산정 시
(5) 교량의 시공 중 발생하는 온도 영향을 고려하여야 한다. 교량받침과 신축이음장치에 대한 설치 중 온도 변동 폭에 관한 내용이 공사 계약 도서에 명시되어야 한다.
(6) 크리프계수와 건조수축량은 3. 재료의 규정 또는 적절한 시험에 의하여 결정되어야 한다. 응력은 계약 도서에 나타난 시공 계획에 따라 크리프와 건조수축에 의한 구속응력의 재분배에 따라 결정하여야 한다. 최종 프리스트레스를 결정하기 위하여 프리스트레스의 손실량은 계약 도서에 나타난 시공 계획에 따라 계산하여야 한다.
(7) 총 손실량 개념에 의한 프리스트레스 손실량의 간략 산정은 오직 예비설계의 목적으로만 사용될 수 있다. 예비설계 이외의 모든 설계 검토를 할 경우 프리스트레스 손실량은 계약서에 제시된 시간 경과에 연관된 시공법과 공정을 감안하여 4.1에 규정된 방법으로 산정하여야 한다.
표 4.7-5 시공하중조합의 하중계수 및 허용인장응력
하중조합

하중계수

허용 인장응력한계

주

고정하중

활하중

풍하중

기타 하중

토압

휨인장응력

주인장응력

기타하중

제외

기타하중

포함

기타하중

제외

기타하중

포함

a

1.0

1.0

0.0

1.0

1.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.50

0.58

0.30

0.33

b

1.0

0.0

1.0

1.0

1.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.50

0.58

0.30

0.33

c

1.0

1.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.7

0.7

0.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.50

0.58

0.30

0.33

d

1.0

1.0

0.0

1.0

0.0

0.0

0.7

1.0

0.7

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.50

0.58

0.30

0.33

1

e

1.0

0.0

1.0

1.0

1.0

0.0

0.3

0.0

0.3

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.50

0.58

0.30

0.33

2

f

1.0

0.0

0.0

1.0

1.0

1.0

0.3

0.0

0.3

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.50

0.58

0.30

0.33

3

주 1) 장비가 작동하지 않는 경우

주 2) 정상적인 가설의 경우

주 3) 장비가 이동하는 경우
(8) 내부 긴장재로 설계된 상부구조에는 시공 중 또는 준공 후에 예상치 못한 프리스트레스 손실과 고정하중 증가에 대한 보정과 균열 및 처짐 제어를 위해 프리스트레스를 추가할 수 있는 예비 덕트와 정착구를 두어야 한다. 이러한 예비 장치가 필요한 곳에는 아래에서 정한 요구조건들이 만족되어야 한다.
① 내부 긴장재를 가진 교량에서, 교량 중심선을 따라 대칭으로 위치한 정‧부모멘트용 긴장재를 위한 예비 정착구와 덕트의 용량은 당초 시공시의 포스트텐션 힘을 증가 시킬 수 있도록 설치하여야 한다. 정‧부모멘트용 정착구와 덕트 설치시 고려되는 예비 긴장력의 총량은 정⋅부모멘트용 각각의 총 포스트텐션 힘의 크기의 5%보다 작지 않아야 한다. 예비 프리스트레싱을 위한 정착구는 교량의 길이를 따라 3개의 세그먼트 간격으로 일정하게 분포되어야 한다.
② 복부마다 최소한 한 개의 속이 빈 덕트가 있어야 한다. 연속교의 경우 예비 정모멘트용 덕트와 정착구는 교각 지점의 어느 한 편으로 경간 길이의 25% 내에는 사용할 필요가 없다.
③ 포스트텐션 힘의 조정을 위해 사용되지 않는 예비 덕트는 지간 내 다른 덕트들과 동시에 그라우팅하여야 한다.
④ 교량 중심선에 대칭인 상자박스형 단면 내부에 부식방지된 비부착 외부 긴장재를 차후에 추가 설치하기 위한 통로, 정착구 설치, 통과 구멍 및 방향변환 블록에 대한 규정이 제정되어야 한다. 이때의 추가 포스트텐셔닝 힘은 정․부모멘트용 포스트텐셔닝 힘의 10% 이상이어야 한다.
(9) 공사 계약 도서에는 설계 내용을 구현할 수 있는 한 가지 시공 방법에 관한 기술이 포함되어야 하며, 설계도면은 이 설계기준이 정하는 규정에 따라 상세하게 작성되어야 한다.
(10) 상자박스형 거더의 단면 치수는 아래에서 정한 값을 만족하여야 한다.
① 상부 및 하부플랜지의 두께는 다음에서 정한 값보다도 작아서는 안 된다.
가. 복부 또는 헌치 사이 순간격의 1/30. 플랜지의 두께가 이 치수보다 작을 경우에는 복부 순간격과 같은 간격으로 횡방향 리브를 배치하여야 한다.
나. 횡방향 프리스트레스를 도입한 경우 상부플랜지의 두께는 정착구 영역에서는 225mm 이상이어야 하며, 정착구 이외의 영역에서는 200mm 이상이어야 한다.