TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
(1) 이 기준은 교량의 신축이음과 받침, 지진격리받침의 설계 및 선정에 관한 요구사항을 기술하고 있다.
(2) 이 기준에서 사용하는 단위는 별도의 언급이 없는 한 MPa, mm, rad, ℃를 사용한다.
(3) 이 기준에서 기술하고 있는 기타시설 이외에도 해당 시설 및 장치의 안정성과 적절성이 기술적으로 확인된 경우에는, 이를 이용한 개선된 설계를 인정한다.
1.2.1 신축이음관련 용어
● 개방형 신축이음: 신축이음을 통해 물이나 불순물의 침투를 허용하는 신축이음
● 교축방향 축에 대한 회전: 교량의 주경간에 평행한 축에 대한 회전
● 교축직각방향 축에 대한 회전: 교량의 교축직각방향에 평행한 축에 대한 회전
● 교축방향 신축이음: 바닥판이나 상부구조를 두개의 독립 구조계로 분리하기 위해서 경간 방향으로 평행하게 설치되는 신축이음
● 구속장치: 상부구조들 또는 상부구조와 하부구조 사이에 설치되어 느리게 발생하는 온도 신축은 허용하면서 지진 또는 기타 동적으로 발생하는 하중을 전달하는 장치
● 밀폐형 신축이음: 신축이음을 통해 오물이 들어가는 것을 완전히 방지한 신축이음
● 방수형 신축이음: 구조물로의 누수를 방지하기 위해 신축이음 아래에 물받이를 설치해 놓은 개방형 또는 밀폐형 신축이음
● 반복-제어 신축이음: 일체식 교량에서 접속 슬래브(approach slab)와 교량과의 반복적인 교축방향 이동을 흡수하기 위해 설치되는 교축직각방향 접속 슬래브 신축이음
● 봉함재: 습기 및 불순물이 신축이음을 통과하는 것을 방지하도록 설치되는 고무 또는 기타 탄성재
● 봉함재형 신축이음: 봉함재(seal)를 가지고 있는 신축이음
● 시공이음: 단계별 순차적인 시공을 위해 사용되고 있는 임시 이음
● 일체식교량: 상부구조와 하부구조가 일체로 되어 있는 교량
● 이음: 두 부재사이의 구조적 불연속점
● 이동: 교량의 교축방향이나 교축직각방향의 수평변위
1.2.2 받침관련 용어
● 검사(inspection): 정기적인 관찰, 기록, 보고의 작업
● 경질 크롬면(hard chromium surface): 경질 크롬 층으로 도금된 강재의 지지 요소
● 교체(replacement): 받침의 주요 부품 또는 받침 전체에 대한 갱신
● 누적이동거리(accumulated slide path): 변동 회전에 의해 발생하는 상대 이동의 합
● 내부 봉함링(internal seal): 압축을 받고 있는 탄성중합체가 피스톤과 포트 사이로 돌출하는 것을 방지하기 위한 포트받침의 구성요소
● 마찰계수(coefficient of friction): 수평하중(저항 하중 )과 수직하중()의 비
● 미끄럼 탄성받침(sliding elastomeric bearing): 일방향 또는 이방향으로 수평 이동을 수용하기 위하여 미끄럼 요소와 결합된 탄성받침
● 미끄럼 판(sliding plate): 받침이 미끄럼 요소와 결합될 때 받침의 상부 미끄럼 표면과 접촉하는 구성 요소
● 미끄럼 포트받침(sliding pot bearing): 일방향 또는 모든 방향으로의 수평 이동을 수용하기 위하여 미끄럼 요소와 결합된 포트받침
● 받침(bearings): 상부구조의 하중을 하부구조로 전달시키고, 하중·회전·크리프·건조수축·온도변화 등에 의한 상부구조의 이동을 가능하게 하는 부속시설
● 받침시스템(bearing system): 상부 구조의 이동 및 하중전달을 제공하는 받침의 조합 시스템
● 배치(batch): 동일한 생산설비로 동일한 부품 생산에 사용되는 탄성중합체 각각의 배합 또는 배합의 혼합물
● 보수(servicing): 청소, 기름칠, 페인팅 및 사소한 결점에 대한 복구
● 복합 재료(composite material): 가이드에 사용되는 미끄럼 재료
● 스트립받침(strip bearing): 받침의 길이가 너비의 최소 10배인 평패드받침
● 미끄럼면(sliding surface): 상대변위를 수용하기 위하여 이종 재료로 이루어진 한 쌍의 평면 또는 곡면의 조합
● 미끄럼재(sliding materials): 미끄럼면을 형성하는 재료
● 유도장치(guide): 미끄럼 받침에서 특정 축에 대해 구속하는 요소
● 유지관리(maintenance): 보수 및 교체작업
● 윤활제(lubricant): 고무패드와 금속 사이의 마찰력을 감소시킴으로써 마모현상 뿐만 아니라 회전강성을 감소시키는 그리스
● 외부 봉함재(external seal): 피스톤과 포트의 유격으로 인한 수분과 먼지 침투를 방지하는 포트받침의 구성요소
● 적층받침(laminated bearing): 하나 이상의 강판이 고무와 화학적으로 결합하여 내부적으로 보강된 탄성받침
● 접촉면(mating surface): 복합 재료가 미끄러지는 단단하고 매끄러운 금속 표면
● 정기검사(regular inspection): 측정 작업 없는 정밀 육안검사
● 주요검사(principle inspection): 정기 검사와 유사하나 보다 세부적이며 정밀 측정 작업을 포함함
● 지점(support): 상대 이동 및 구조부재로 하중전달을 위한 받침을 포함하는 모든 가설조치
● 지지판(backing plate): 미끄럼 재료를 지탱하는 받침의 구성요소
● 평패드받침(plain pad bearing): 탄성중합체 내부에 이종 재료가 없고 일체로 경화된 탄성받침
● 포트(pot): 내부 공간에 탄성패드, 피스톤, 내부 봉함링을 수용할 수 있는 포트받침의 구성요소
● 포트받침(pot bearing): 포트에 밀폐된 탄성패드가 피스톤 하중과 회전운동을 수용할 수 있는 받침
● 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE): 열가소성으로서 낮은 마찰계수를 갖는 재료
● 피스톤(piston): 탄성패드에 압력을 가하여 하중을 전달하는 포트받침의 구성요소
● 탄성받침(elastomeric bearing): 한 개 이상의 강판으로 보강되어 경화된 탄성중합체 블록으로 이루어진 받침
● 탄성중합체(elastomer): 압력을 가했을 때 변형이 발생하지만 압력을 제거하면 초기의 형상과 크기로 복원되는 고분자 물질
● 탄성패드(elastomeric pad): 받침에 회전성능을 제공하는 포트받침의 구성요소
1.2.3 지진격리받침관련 용어
● 고감쇠고무지진격리받침(high-damping rubber bearing, HDR): 고무의 조성을 조절하고 첨가물을 사용하여 상대적으로 큰 감쇠비를 갖도록 제작된 지진격리받침
● 공칭 압축응력: 장기적으로 지진격리받침에 가해지는 압축응력으로서 안전율을 감안하여 제조사가 추천하는 값
● 구조 기술자: 교량 구조의 지진격리설계에 대한 책임을 맡고 있고 지진격리받침의 요구 사항들을 지정할 책임이 있는 사람
● 극한특성(ultimate properties): 압축하중과 전단하중을 재하 하였을 때 좌굴(buckling), 파단(breaking) 혹은 삐져나옴(롤아웃, roll-out) 등이 발생하는 지점에서의 지진격리받침의 특성
● 극한 특성 다이아그램(UPD: Ultimate Property Diagram): 지진격리받침에 있어서 압축응력과 좌굴 혹은 파괴 시의 전단변형률의 상관관계를 나타내는 곡선
● 납삽입지진격리받침(LRB: Lead Rubber Bearing): 납봉을 탄성중합체 블록에 삽입하여 납의 전단변형이 감쇠효과를 나타내도록 제작된 지진격리받침
● 내부 고무: 지진격리받침의 보강철판 사이에 있는 고무층
● 덮개 고무: 보강철판과 고무층을 번갈아 적층한 지진격리받침에 있어서
보강철판의 부식을 방지하고 산화작용, 자외선 기타 자연 상태의 열화 요인으로부터 내부 고무층을 보호할 목적으로 가황처리 이전에 내부 고무와 보강철판을 바깥쪽에서 둘러싸는 고무
● 삐져 나옴 : 맞춤못(dowel 또는 recess)으로 연결된 지진격리받침이 전단 변위를 받아 불안정해진 상태
● 선형천연고무받침(LNR: Linear Natural Rubber bearing): 전단하중과 전단변형의 관계가 선형적 특성을 가지고 있고, 감쇠비가 상대적으로 작은 지진격리받침으로서 천연고무를 재료로 제작됨.
● 설계 압축 하중: 구조물에 의해 지진격리받침에 장기적으로 가해지는 압축 하중
● 압축-전단 시험 기계: 지진격리받침에 일정한 압축하중을 유지하는 상태에서 전단 하중을 가함으로써 지진격리받침을 시험하는 설비
● 유효 재하 면적: 지진격리받침에서 수직 하중을 버티는 면적으로서 보강철판의 면적과 동일
● 유효폭: 사각형 지진격리받침에서 내부 고무의 짧은 변 길이를 의미하며 이 방향으로는 전단변형이 구속되지 않음.
● 정기 시험(Routine test): 지진격리받침의 생산 도중 혹은 생산 후에 지진격리받침의 품질관리를 위해 실시하는 시험
● 좌굴: 압축-전단 하중을 받는 상태에서 지진격리받침이 안정성을 잃는 상태
● 지진격리받침(seismic isolation bearing): 교량에 고유주기 이동, 지진력 분산, 지진에너지 감쇠 기능을 부여하여 교량을 지진으로부터 보호하는 받침으로서, 여기서는 선형천연고무받침, 고감쇠고무지진격리받침, 납삽입지진격리받침 등을 대상으로 함
● 지진격리받침의 수평특성 : LNR : 전단강성()
: HDR : 전단강성()과 등가감쇠비()
: LRB : 항복 후 전단강성()와 특성 하중()
: EDC : 사이클 당 소산되는 에너지
● 지진격리받침의 압축특성(compressive properties of elastomeric isolators) : 지진격리받침의 압축강성()
● 지진격리받침의 파괴: 압축(또는 인장)-전단 하중에 의한 지진격리받침의 파손
● 최대 압축응력: 지진 시에 지진격리받침에 장기적으로 작용하는 최대 압축응력
● 형식 시험(Type test): 제품 개발 단계에서 재료의 특성과 지진격리받침의 성능에 대한 검증, 혹은 요구되는 설계사양을 만족하는가를 확인하기 위하여 실시하는 시험
● 1차 형상계수: 보강 철판 사이에 있는 하나의 내부 고무층에 대하여 변형이 자유로운 면적에 대한 유효 재하면적의 비율
● 2차 형상계수: 원형 지진격리받침일 경우 내부 고무층의 총 두께에 대한 내부 고무층의 지름의 비, 사각형 지진격리받침일 경우 내부 고무층의 총 두께에 대한 내부 고무층의 유효폭의 비
1.3.1 신축이음관련 기호
● = 차량 진행방향으로 산정한 신축이음 노면 최대 틈새 간격(mm)(4.1.3.1)
1.3.2 받침관련 기호
● = 탄성받침 단면적(4.2.3.2)
● = 가동받침 이동량 계산을 위한 콘크리트 단면적(4.2.2.3)
● = 탄성받침의 감소 유효면적(4.2.3.8)(4.2.3.11)(4.2.3.12)
= 슬라이딩면의 유효접촉면적(4.2.5.3)(4.2.6.9)
● = 탄성받침 유효 단면적(4.2.3.7)
● = 원형 받침의 전체 직경(4.2.3.4)
= 포트 내부 직경(4.2.4.3)(4.2.4.9)
● = 원형 적층받침의 유효직경(4.2.3.4)(4.2.3.12)
● = 탄성중합체의 체적탄성계수(4.2.3.13)
● = 가동받침 이동량 계산을 위한 콘크리트 탄성계수(4.2.2.3)
= 탄성받침의 압축탄성계수(4.2.3.2)
● = 포트의 탄성계수(4.2.4.9)
● = 탄성받침에 작용하는 수평하중(4.2.3.12)
● = 탄성받침의 수직설계하중(4.2.3.8)(4.2.3.11)(4.2.3.12)
● = 탄성받침의 전단탄성계수(4.2.3.2)
● = 포트의 깊이(4.2.4.3)
● = 고정되지 않는 탄성받침의 마찰계수 계산을 위한 계수(4.2.3.12)
● = 탄성받침의 수평 전단강성(4.2.3.2)
= 보강판에 발생한 인장응력을 고려하기 위한 계수(4.2.3.11)
● = 하중 종류에 따라 탄성중합체의 최대설계변형률 계산을 위한 계수(4.2.3.6)
● = 탄성받침에서 복원모멘트 계수(4.2.3.13)
● = 탄성받침의 수직 압축강성(4.2.3.2)
● = PTFE 직경(4.2.6.6)
● = 포트받침에서 탄성패드에 발생하는 최대구속모멘트(4.2.4.3)
● = 탄성받침에서 복원모멘트 설계값(4.2.3.13)
● = 포트받침에서 피스톤과 포트벽의 마찰에 의한 모멘트(4.2.4.3)
● = 프리스트레싱 직후의 PS강재에 작용하는 인장력(4.2.2.3)
● = 포트받침에서 피스톤과 포트 접촉면의 반경(4.2.4.9)
● = 탄성받침에서 이동변위에 의해 구조물에 가해지는 힘(4.2.3.13)
● = 형상계수(4.2.3.7)
● = 최소두께의 탄성중합체 내부 층에 대한 형상계수(4.2.3.12)
● = 탄성중합체의 전체 공칭두께(4.2.3.12)(4.2.3.13)
● = 상하 덮개를 포함한 탄성중합체의 총 두께(4.2.3.9)
● = 탄성중합체의 총두께(4.2.3.2)
● = 고정장치의 설계강도(4.2.2.2)
● = 받침의 설계강도(4.2.2.2)
● = 받침에 작용하는 전단력(4.2.2.2)
● = 받침의 전체 나비(직사각형 받침에서 단변)(4.2.3.4)
● = 적층탄성받침의 유효나비(보강판의 나비)(4.2.3.4)(4.2.3.8)(4.2.3.12)
● = 받침의 전체 길이(직사각형 받침에서 장변)(4.2.3.4)
● = 적층탄성받침의 유효 길이(보강판의 길이)(4.2.3.4)(4.2.3.8)
● = 미끄럼 요소들 간의 유격(4.2.6.6)
● = 포트받침에서 탄성패드 직경(4.2.4.6)
● = 슬라이딩 곡면에서 편심(4.2.5.3)
● = PTFE의 돌출길이(4.2.6.6)
● = 거더의 중립축으로부터 받침의 회전중심까지의 거리(4.2.2.3)
● = 포트받침에서 탄성중합체의 허용압축응력(4.2.4.6)
● = PTFE 설계압축강도(4.2.5.3)(4.2.6.6)
● = 재료의 항복 강도(4.2.3.11)(4.2.4.9)
● = 신축거더길이(4.2.2.3)
● = 탄성받침의 자유 힘 둘레(4.2.3.7)
● = 받침 개수(4.2.2.4)
● = 적층탄성받침의 총 두께(4.2.3.4)
● = 압축시 탄성중합체의 유효두께(4.2.3.7)
● = 개별 탄성중합체 층 두께(4.2.3.4)(4.2.3.10)
● = 개별 탄성중합체 층 중 가장 작은 두께(4.2.3.10)
● = 포트받침에서 탄성패드 최소 두께(4.2.4.6)
● = PTFE 두께(4.2.6.6)
● = 보강판 두께(4.2.3.4)
● = 적층탄성받침에서 내부보강판 양면의 탄성중합체 두께(4.2.3.11)
● = 이동 변위에 의한 적층탄성받침의 수평 상대 변위(4.2.3.9)
● = 설계하중에 의한 받침의 나비 방향으로의 최대 수평 상대 변위(4.2.3.8)
● = 설계하중에 의한 받침의 길이 방향으로의 최대 수평 상대 변위(4.2.3.8)
● = 적층탄성받침의 총 수직변형(4.2.3.12)(4.2.3.13)
● = 피스톤 면의 폭(4.2.4.9)
● = 열팽창계수(4.2.2.3)
= 받침 형식 및 수량에 따른 마찰계수 보정계수(4.2.2.4)
● = 직사각형 받침의 나비 a를 가로지르는 회전각(4.2.3.5)
● = 직사각형 받침의 나비 a, 길이 b를 가로지르는 누적 회전각(4.2.3.5)
● = 직사각형 받침의 나비 a를 가로지르는 회전각(4.2.3.10)(4.2.3.12)
● = 직사각형 받침의 길이 b를 가로지르는 회전각(4.2.3.5)
● = 직사각형 받침의 길이 b를 가로지르는 회전각(4.2.3.10)(4.2.3.12)
● = 원형 받침의 직경 D를 가로지르는 회전각(4.2.3.5)
● = 포트받침의 최대 회전각(4.2.4.3)
● = 건조수축, 크리프의 저감계수(4.2.2.3)
● = 회전에 의한 탄성중합체의 설계변형률(4.2.3.6)(4.2.3.10)
● = 압축하중에 의한 탄성중합체의 설계변형률(4.2.3.6)(4.2.3.8)
● = 수평 이동에 의한 탄성중합체의 설계변형률(4.2.3.6)(4.2.3.9)
● = 탄성중합체의 전체 설계 공칭 변형률(4.2.3.6)
● = 콘크리트의 크리프계수(4.2.2.3)
● = 동적마찰계수(4.2.6.10)
● = 고정되지 않은 탄성받침의 마찰계수(4.2.3.12)
● = 마찰계수(4.2.2.2)
● = 정적마찰계수(4.2.6.10)
● = 상쇄 마찰계수(4.2.2.4)
● = 최대 마찰계수(4.2.2.4)
● = 받침 상부의 거더 회전각(4.2.2.3)
● = 탄성받침의 수직압력(4.2.3.5)
● = 탄성받침의 평균압축응력(4.2.3.12)
● = 접촉응력(4.2.6.4)
● = 가동받침의 총 이동량(4.2.2.3)
● = 활하중으로 거더의 처짐에 의한 가동받침의 이동량(4.2.2.3)
● = 콘크리트의 건조수축에 의한 가동받침의 이동량(4.2.2.3)
● = 온도변화에 의한 가동받침의 이동량(4.2.2.3)
● = 콘크리트의 크리프에 의한 가동받침의 이동량(4.2.2.3)
● = 콘크리트의 건조수축에 해당하는 온도변화(4.2.2.3)
● = 활하중에 의한 포트받침의 회전각 변동(4.2.4.3)
1.3.3 지진격리받침관련 기호
● = 유효 면적; 적층고무 지진격리받침에서 덮개 고무 부분을 제외한 면적(4.3.2)
● = 비지진 전단변위 상태에서 적층 고무 지진격리받침의 상부와 하부가 겹쳐지는 면적(4.3.2)(4.3.3.2)
● = 정사각형 지진격리받침에서 덮개고무를 제외한 한 변의 길이 또는 직사각형 지진격리받침에서 덮개고무를 제외한 장변의 길이(4.3.3.2)
● = 직사각형 지진격리받침에서 덮개고무를 제외한 단변의 길이(4.3.3.4)
● = 직사각형 지진격리받침에서 덮개고무를 제외한 횡방향의 변의 길이(4.3.3.2)
● = 보강철판의 외부 지름(4.3.3.3)(4.3.3.4)
● = 지진격리받침 고무층의 겉보기 탄성계수(4.3.3.2)
● = 고무의 압축성을 고려하여 수정된 겉보기 탄성계수(4.3.2)
● = 1차 형상계수에 따라 결정되는 체적 압축특성을 고려하여 수정한 겉보기 탄성계수(4.3.3.2)
● = 전단탄성계수(4.3.2)
● = 전단변형률 에서의 등가 선형 전단탄성계수(4.3.2)
● = 전단강성(4.3.2)
● = 지진격리받침의 압축강성(4.3.2)
● = 내부 고무층의 개수(4.3.3.2)
● = 지진격리받침의 압축력(4.3.3.3)
● = 지진격리받침의 설계 압축력(4.3.2)
● = 지진격리받침의 최대 설계 압축력(4.3.2)(4.3.3.5)
● = 지진격리받침 최소 설계 압축력(4.3.2)
● = 1차 형상계수(4.3.3.2)(4.3.3.4)(4.3.3.5)
● = 고무층의 총두께로서 로 계산(4.3.2)(4.3.3.1)(4.3.3.4)
● = 내부 고무층 1개의 두께(4.3.3.2)
● = 지진격리받침에 작용하는 상향력(4.3.3.6)
● = 설계 전단변위(4.3.2)
● = 준정적 전단 작용에 의한 전단변위(4.3.3.1)
● = 최대 설계 전단변위(4.3.2)
● = 동적 전단 작용에 의한 전단변위(4.3.3.1)
● = 설계 전단변형률(4.3.2)
● = 적층고무 지진격리받침의 충 전단변형률에 대한 상한값(4.3.3.2)
● = 압축력에 의한 국부 전단변형률(4.3.3.2)
● = 지진 시 최대 전단변형률(4.3.2)
● = 회전에 의한 국부 전단변형률(4.3.3.2)
● = 준정적 전단 작용에 의한 전단변형률(4.3.3.1)(4.3.3.2)
● = 지진격리받침의 회전각(원형 지진격리받침은 지름, 직사각형 지진격리받침은 중심축에 대한 회전)(4.3.3.2)
● = 지진격리받침의 종축방향 회전각(4.3.3.2)
● = 지진격리받침의 횡축방향 회전각(4.3.3.2)
● = 지진격리받침의 설계 압축응력(4.3.2)
● = 지진격리받침의 최대 설계 압축응력(4.3.2)(4.3.3.5)
● = 지진격리받침의 최소 설계 압축응력(4.3.2)
● = 인장응력(4.3.3.6)
● = 지진격리받침의 허용 인장응력(4.3.3.6)
● = 좌굴 점검을 위한 계수(4.3.3.4)
4.1 신축이음
4.1.1 요구사항
(1) 신축이음을 선정하고 배치할 때에는 온도변화 및 시간 의존적 원인에 의한 교량 상하부구조의 각종 변형을 수용하여 교량 기능을 보장하여야 하고 차량 및 이륜 자동차, 원동기, 자전거 등의 통행에 지장이 없도록 하여야 한다.
(2) 신축이음은 사용한계상태 및 극한한계상태에서 하중을 충분히 지지할 수 있어야 하고, 상하부구조의 회전 및 이동을 자유롭게 수용해야 한다. 또한 피로한계상태에 대한 요구조건을 만족하여 충분한 내구성을 가지도록 설계되어야 한다. 대부분의 신축이음은 방수기능이 필수적으로 요구되고 있는데 이러한 신축이음은 내구연한동안 누수가 발생하지 않도록 설계되어야한다.
(3) 신축이음 내구연한이 교량 공용수명보다 작은 경우에는 상부구조에의 영향을 최소화하는 교체방법을 제시하여야 한다. 또한 신축이음 내구연한동안 유지관리나 교체가 필요한 부품들에 대한 작업 방법들을 제시하여야 한다.
(4) 신축이음에 발생하는 하중은 신축이음 구조형상과 각 요소들의 강성, 제작 및 시공 오차에 따라 달라진다. 각 요소들에 대한 설계하중 계산 시 이러한 영향들을 합리적으로 고려하여야 한다.
4.1.1.2 구조설계
(1) 신축이음의 허용 신축량과 극한 신축량은 발생 가능한 모든 하중들의 조합들 중에서 가장 불리한 경우에 대하여 각각 계산하여야 한다. 신축이음장치 본체와 그 지지부는 최대로 신축하였을 때 계수 하중에 안전하도록 설계하여야 한다. 여기서, 재료계수는 KDS 24 14 21과 KDS 24 14 31에 규정된 적절한 값을 사용할 수 있고 하중계수와 하중조합은 KDS 24 12 11과 KDS 24 12 21을 참조한다.
(2) 눈이 많이 내리는 지역에서는 신축이음 연결부 및 앵커는 제설기에 의해 신축이음에 가해질 수 있는 수평하중에 저항하도록 설계하여야 한다.
4.1.1.3 형상
신축이음 이동방향은 이동이 구속되거나 또한 받침에 불리한 하중이 작용하지 않도록, 받침과 연계하여 작동할 수 있는 형상으로 설계되어야 한다. 그리고 차량, 원동기 및 자전거 등의 바퀴와 보행자가 미끄러지거나 빠지지 않는 형상을 갖도록 해야 한다.
4.1.1.4 재료
(1) 재료는 온도나 화학적으로 적합한 것을 선정하여야 한다. 재질적 차이가 있는 곳에서의 접촉면은 완전하게 제기능을 발휘할 수 있도록 처리하여야 한다.
(2) 탄성체를 제외한 다른 재료들은 50년 이상의 사용수명을 가지고 있어야 한다. 신축이음 봉함재에 사용되는 탄성체와 물받이는 15년 이상의 사용수명을 가져야 한다.
(3) 차륜을 접촉하는 신축이음은 미끄럼이 발생하지 않도록 해야 하며 모든 부품은 마모와 차량의 충격에 견딜 수 있어야 한다.
(4) 융빙제에 노출되는 신축이음의 경우, 고장력 볼트를 제외한 나머지 부분은 도장 처리를 실시하거나 스테인리스 강재 등 내부식성 재료로 만들어져야 한다.
4.1.1.5 유지관리 및 교체
(1) 신축이음은 교량 설계수명동안 유지관리가 최소화가 되도록 설계하여야 한다. 바닥판 하부에서 신축이음에 접근이 가능하도록 유지관리를 위한 충분한 공간이 확보되어야 한다.
(2) 부분 또는 전면 교체를 고려하여 설계할 경우에는 구체적인 교체 방법을 제시해야 한다. 탄성 부품 등 소모성 부품은 교체가 가능해야 한다. 그리고 도로 포장의 덧씌우기를 고려하여 수직방향으로 높이 조절이 가능하도록 설계되어야 한다.
4.1.2 선정 및 위치
교량 구조물에서 신축이음 수는 최소화하도록 하고 교량 종방향 구배를 고려하여 곡선부 최고점에 설치하는 것이 바람직하다
4.1.3 설계
4.1.3.1 설계 이동량 계산 및 허용 틈새 간격
(1) 신축이음의 이동량은 발생 가능한 모든 하중들의 조합들 중에서 가장 불리한 경우에 대하여 KDS 24 12 11과 KDS 24 12 21에서 규정한 극한한계상태 하중조합을 사용하여 계산하여야 한다.
(2) 각종 이동량 및 시공 여유량 등을 모두 고려하여 차량 진행방향으로 산정한 신축이음 노면 최대 틈새 간격(W, mm)은 다음을 만족하여야 한다.
① 틈새가 하나인 경우(for single gap):
② 틈새가 여러 개인 모듈 형식(for multiple modular gaps):
(3) 강교량인 경우 노면 틈새 간격은 계수하중을 고려한 극한 이동 상태에서 최소 25mm 이상이어야 한다. 콘크리트교량인 경우 크리프 및 건조수축 변형을 감안하여 초기에 일시적으로 최소 틈새 간격이 25mm 보다 작을 수 있다.
4.1.3.2 설계 하중
(1) 신축이음의 설계 연직하중은 KDS 24 12 11과 KDS 24 12 21의 표준트럭의 후륜하중으로 한다. 윤하중 분배 면적 크기는 KDS 24 12 21 하중편을 참조하여 산정할 수 있으며, 레일형 및 핑거형 등 개방식 신축이음인 경우에는 트럭 바퀴가 접촉되지 않는 부분이 발생하므로 분포하중 산정 시 이를 고려해야 한다.
(2) 신축이음의 설계 수평하중은 설계 연직하중의 20 % 로 하고 신축이음에서의 바퀴 접촉과 분포를 고려한다. 눈이 많이 오는 지역에서 제설차의 사용이 예상되는 경우에는 신축이음 길이 방향 3,050mm에 20N/mm(충격 포함)로 분포하는 선하중을 사용한다. 여기서 작용방향은 차량 진행 방향이며 노면 위치에서 작용하는 것으로 한다.
4.1.3.3 구조해석
신축이음의 형상과 구조를 합리적으로 반영하여 해석모델을 설정한다. 최대 신축상태에서 설계하중을 재하하여 가장 불리한 상태가 되도록 한 후 구조해석을 실시하여 최대 단면력을 산출한다.
4.1.3.4 설계상세
(1) 신축이음은 차량과 포장 유지관리 장비, 그리고 장기적인 다양한 환경적 손상 영향을 수용할 수 있도록 설계되어야 한다.
(2) 교대부에서 신축이음 양쪽 부분의 부등 처짐이 예상되는 경우에는 이를 수용할 수 있는 신축이음을 선정해야 한다.
(3) 콘크리트 단부 보호용 앵글 등에서는 콘크리트 타설시 충분한 채움을 위해 중심 간격 460mm 이하, 최소 직경 20mm의 공기 배출 구멍을 가지고 있어야 한다.
(4) 신축이음과 채움 콘크리트 사이에 완전 합성거동을 보장할 수 있는 앵커나 전단연결재를 설계하여야 하며, 경계면은 완전 방수 처리하여 누수가 발생하지 않도록 해야 한다.
(5) 주행방향으로 300mm 이상 신축이음 표면이 차량에 노출되는 경우에는 미끄럼 방지 처리를 하여야 한다.
4.1.4 제작 및 현장이음 설계
4.1.4.1 제작
앵글 또는 형강, 강판 등은 용접 변형 최소화 또는 부속 부품과의 강한 접합을 위해 충분한 두께를 가져야 한다.
(1) 신축이음의 구성요소는 제작장에서 완벽하게 가조립한 상태에서 검사를 받아야 한다.
(2) 신축이음과 봉함재는 가능한 완전하게 조립되어 현장(job-site)으로 운반되어야 한다.
(3) 길이 18,000mm까지의 조립 신축이음은 중간에 현장 용접이음이 없어야 한다.
4.1.4.2 현장 이음 설계
(1) 교량 시공 단계별로 설치되거나 길이가 18,000mm 이상인 신축이음에서는 현장이음을 가질 수 있다. 이러한 현장 이음은 피로설계를 수행하여 피로수명을 최대로 하는 이음부 상세를 가져야 한다. 가능하면 피로하중을 작게 받고 부식이 적게 발생하도록, 차륜의 통과위치나 체수가 예상되는 지역을 피해서 설치하는 것이 좋다.
(2) 고무 또는 기타 재료로 만들어진 봉함재는 일체형 하나로 사용되어야 한다. 봉함재의 현장이음이 불가피한 경우에는 연결부에 가황처리를 해야 한다.
4.1.5 모듈러형 신축이음(Modular Expansion Joint)
중간보와 이를 지지하는 지지보로 조립되는 모듈러형은 극한한계상태 설계와 피로한계상태 설계를 수행하여 신축이음 시스템으로서의 요구 성능과 내구성을 확보해야 한다.
4.1.5.2 요구 성능
(1) 모듈러형 신축이음은 먼지, 모래 등 이물질이 중간보 사이에 퇴적될 경우를 대비하여 청소가 용이하고 일부 소모성 부품 교체에 있어서 편리한 구조를 가져야 한다.
(2) 종방향 및 횡방향 수평이동량과 수직 이동량, 회전이동량 각각에는 표 4.1-1과 같은 설계 최소 이동량을 가지고 있어야 한다.
표 4.1-1 추가 여유량을 포함한 최소 이동량

이동 방향

설계 최소 이동량

종방향

계산 이동량+25mm

횡방향

25mm

수직방향

25mm

종방향 축에 대한 회전

1°

횡방향 축에 대한 회전

1°

수직방향 축에 대한 회전

0.5°
4.1.5.3 하중 및 하중계수
4.1.3.2의 수평 및 수직하중을 동시에 적용하여 설계한다. 여기서 중간보를 설계할 때의 윤하중 분담률은 4.1.5.4를 참조하고 충격계수는 0.3을 사용한다. 하중계수는 KDS 24 12 11을 참조한다.
4.1.5.4 윤하중 분배
(1) 단부보는 4.1.5.3에 규정된 수평 및 수직하중의 50%를 적용하여 설계한다.
(2) 표 4.1-2는 중간보에서 부담하는 수직 및 수평하중 분담율을 나타낸 것이다. 여기서 중간보 상부플랜지 폭 사이에서는 선형 보간을 실시하여 구한다.
표 4.1-2 중간보의 윤하중 분담율

중간보

상부플랜지 폭(mm)

하중 분배율(%)

1등교 윤하중 (96kN)

2등교 윤하중 (72kN)

3등교 윤하중 (54kN)

65이하

50

60

70

75

60

70

80

100

70

80

90

120

80

90

90
4.1.5.5 피로한계상태 설계
(1) 중간보, 지지보, 단부보, 볼트 및 용접 이음, 기타 부속품은 KDS 14 31 20(4.2)에 규정된 인성요구조건을 만족해야 한다. 인장볼트는 KDS 14 31 20(4.1.2.5) 의 피로강도를 만족하여야 한다.
(2) 중간보, 지지보, 단부보, 용접 이음 등 모든 부재의 피로설계에 대하여 활하중 응력범위는 다음 조건을 만족해야 한다.
여기서, 는 수직하중과 수평하중이 동시에 작용한 상태에서 계산된 활하중 응력범위이고, 는 KDS 14 31 20(표 4.1-3)에서 피로 상세범주에 해당하는 일정 피로 진폭 한계값이다.
4.1.5.6 기타
철도교에 모듈러형 신축이음장치를 적용할 경우에는 구조적인 안전성 및 사용성, 내구성 등에 대해 충분히 입증해야 한다.
4.1.6 핑거형 신축이음(Finger Expansion Joint)
4.1.6.1 일반
(1) 캔틸레버형 핑거 신축이음에 대하여 규정한다.
(2) 캔틸레버 핑거와 이를 지지하는 앵커에 대하여 극한한계상태 설계와 피로한계상태 설계를 수행하여 신축이음 시스템으로서의 요구 성능과 내구성을 확보해야 한다.
4.1.6.2 요구 성능
(1) 핑거형 신축이음에서도 먼지, 모래 등 이물질이 핑거 사이에 퇴적될 경우를 대비하여 청소가 용이하고 일부 소모성 부품 교체에 있어서 편리한 구조를 가져야 한다.
(2) 인접 핑거들 사이의 틈은 가장 벌어진 상태(계수 극한이동 상태)에서 다음을 만족해야 한다.
① 교축방향으로 열린 길이가 200mm 이하인 경우 폭이 75mm 이하
② 교축방향으로 열린 길이가 200mm를 초과하는 경우 폭이 50mm 이하
또한 계수 극한이동 상태에서 핑거의 겹침은 38mm 이상이어야 하고 하절기에 틈새가 축소되어 완전히 겹쳐졌을 경우에도 틈새가 20mm 이상의 여유 간격을 가지고 있어야 한다. 핑거캔틸레버 끝단은 15mm 이상의 곡률 반경을 가져야 한다.
(3) 캔틸레버 시점은 단부 앵글 전면으로부터 캔틸레버 방향으로 10mm 이상 떨어져 있어야 한다. 여기서, 단부 앵글의 상면과 상대편 핑거 캔틸레버의 하면사이의 거리가 20mm 이상으로 충분할 경우에는 본 규정을 적용하지 않아도 좋다.
4.1.6.3 하중 및 하중계수
수직하중만을 적용하여 설계하며 4.1.3.2에서와 같은 윤하중 분포 개념을 사용한다. 등분포 윤하중은 핑거 캔틸레버에 최대 모멘트가 작용하도록 재하한다. 충격계수는 1.0을 사용하고 하중계수는 KDS 24 12 11, KDS 24 12 21을 참조한다.
4.2 받침
(1) 받침은 상부구조에서 전달된 하중을 하부구조에 전달하여야 하고, 특히 부반력에 대하여는 안전하게 설계되어야 하며 상·하부 구조에 유해한 구속력을 발생시키지 않아야 한다.
(2) 받침은 지진, 바람, 온도변화 등에 대해서도 안전하도록 설계하여야 한다.
(3) 받침 또는 받침 부품은 필요 시 점검, 유지관리 및 교체가 가능하도록 설계하여야 한다.
(4) 받침은 최소의 반력을 발생시키면서 지정된 이동이 가능하도록 설계되어야 한다. 가능한 프리셋팅(presetting)을 피해야 하며, 불가피한 경우에는 공장에서 이행해야 한다. 현장조정이 불가피할 때에는 발주처의 승인 하에 수행해야 한다.
(5) 받침은 상부구조의 형식, 지간길이, 지점반력, 내구성, 시공성 등에 의해 그 형식과 배치가 결정된다. 특히 곡선교나 사교에서는 지점반력의 작용기구, 신축과 회전방향을 충분히 검토하여야 한다.
(6) 철도교 상부구조에 작용하는 수평력을 받침으로만 하부구조에 전달하지 못하는 불가피한 경우에는 스토퍼 또는 수평분산장치(크리프커플러) 등의 변위 억제장치를 설치할 수 있다. 장대레일-구조물간 상호작용력은 레일 응력, 거더에 대한 궤도 체결력 그리고 감쇠 특성들을 고려하여 스토퍼 또는 수평력분산장치(크리프커플러) 등의 변위 억제장치를 사용하여 조정할 수 있다.
4.2.2 설계일반
4.2.2.1 일반
받침의 설계는 고려되는 한계상태의 안전수준을 따른다.
이 절에서는 받침 설계 시 공통적으로 고려해야 할 부분을 다루며, 받침 종류에 따른 상세설계는 4.2.3에서 4.2.6의 규정을 따른다.
4.2.2.2 미끄럼에 대한 안전
받침이 부분적 또는 전체적으로 마찰로 지지되는 경우에는 극한한계상태에서 다음의 관계식에 따라 미끄럼에 대한 안전이 확인되어야 한다.
여기서, = 전단하중효과(N)
= 설계강도()(N)
= 와 함께 이음부에 연직으로 작용하는 최소 하중(N)
= 고정장치의 설계강도(N)
= 0.4(강재‐강재간 마찰)
= 0.6(강재‐콘크리트간 마찰)
= 2.0(강재‐강재간 마찰)
= 1.2(강재‐콘크리트간 마찰)
4.2.2.3 이동량
(1) 가동받침은 온도변화, 처짐, 콘크리트의 크리프 및 건조수축, 프리스트레싱 등으로 발생되는 상부구조의 이동량에 여유 있는 구조이어야 한다.
(2) 가동받침의 이동량 산정
이동량은 일반적으로 다음 식을 따른다.
여기서, = 온도변화에 의한 이동량()(mm)
= 활하중으로 거더의 처짐에 의한 이동량(mm)
= 콘크리트의 건조수축에 의한 이동량()(mm)
= 콘크리트의 크리프에 의한 이동량()(mm)
= 열팽창계수
= 신축거더 길이(mm)
= 건조수축, 크리프의 저감계수
= 프리스트레싱 직후의 PS 강재에 작용하는 인장력(N)
= 콘크리트 탄성계수(MPa)
= 콘크리트의 크리프계수
= 건조수축에 해당하는 온도변화(℃)
= 거더의 중립축으로부터 받침의 회전중심까지의 거리(mm)
= 받침 상부의 거더의 회전각(rad)
표 4.2-1 콘크리트의 크리프계수와 건조 수축량

콘크리트의 크리프 계수

콘크리트의 건조수축

20℃ 하강 상당
표 4.2-2 건조수축, 크리프의 저감계수

콘크리트의 재령(월)

0.25

0.5

1

3

6

12

24

건조수축, 크리프의 저감계수()

0.8

0.7

0.6

0.4

0.3

0.2

0.1
(3) 여유 이동량
가동받침의 이동량은 계산이동량 외에 설치할 때의 오차와 하부구조의 예상 밖의 변위 등에 대처할 수 있도록 여유량을 고려하여야 한다. 이 여유량은 교량의 규모에 따라서 달라지므로 ±50℃의 온도변화에 상당하는 이동량으로 하고, 최대 ±50mm 이내로 하는 것이 바람직하다. 다만, 해당 받침 기준에서 더 엄격한 조건을 제시할 경우에는 이를 따른다.
4.2.2.4 받침 저항 성능
(1) 받침의 이동에 대한 저항성능은 재료의 불확실성, 제작오차, 부정확한 설치 등을 고려하여 해당 받침편에 기술하였다. 다만, 다음의 경우에는 적용할 수 없다.
① 규정된 최소·최대 온도를 벗어난 경우
② 규정된 제작오차를 초과할 경우
③ 활하중에 의하여 평행이동속도나 회전속도가 규정 값을 초과할 경우
④ 받침에 이물질이 삽입된 경우
⑤ 유지관리가 충분하지 않은 경우
(2) 받침 설계에서 받침 저항 성능은 가장 불리한 경우를 고려하여 계산하여야 한다.
(3) 다수의 받침이 배치되었을 때 일부 받침에 발생될 수 있는 역반력은 다른 받침들의 반력으로 상쇄된다. 이 때 마찰계수 산정 시 정밀한 조사 결과가 있는 경우에는 이를 따르고, 일반적인 경우에는 아래 식을 따른다.
여기서, = 역마찰계수(adverse coefficient of friction)
= 상쇄 마찰계수(relieving coefficient of friction)
= 최대 마찰계수
= 받침 형식 및 수량에 따른 계수로 적절한 가 제시되지 않은 경우에는 다음 표에 따른다.
표 4.2-3 계수

1

0.5
4.2.2.5 받침유격
(1) 수평력에 저항하는 받침에는 받침 내 유격이 발생할 수 있기 때문에 이를 최소화 하도록 조치하여야 한다. 개별 규정이 명시되지 않을 경우 총 유격은 2mm 이하로 하며, 이를 초과하는 경우 과도한 유격으로 구조물 기능이 저하되지 않도록 주의해야 한다.
(2) 받침의 수평방향 변위에 유격은 포함하지 않는다. 단, 정확한 방향으로의 영구적으로 유지된다는 것을 증명할 수 있으면 유격을 고려할 수 있다.
(3) 복수의 받침이 설치되는 경우에는 받침들 간의 반대 방향의 유격으로 수평이동이 방해되지 않도록 한다.
4.2.2.6 받침부품 손실에 대한 안전
동적 하중 재하로 인해 받침이 느슨해지지 않도록 적절한 조치를 취해야 한다.
4.2.3 강재보강 탄성받침
4.2.3.1 일반
(1) 탄성받침은 극한한계상태 및 사용한계상태에서 안전성 및 사용성을 만족하도록 설계되어야 한다.
(2) 탄성받침은 극한한계상태에서 작용하는 설계 극한하중 및 변위에 대하여 적절하게 견딜 수 있어야 한다.
(3) 탄성받침은 사용한계상태에서 작용하는 설계 사용하중 및 변위에 대하여 허용 기준값을 만족해야 한다.
4.2.3.2 압축특성과 전단특성
(1) 탄성받침의 수직 압축강성은 다음과 같이 표현된다.
(2) 탄성받침의 수평 전단강성은 다음과 같이 표현된다.
여기서, = 탄성받침의 단면적()
= 탄성받침의 압축탄성계수(MPa)
= 탄성받침의 전단탄성계수(MPa)
= 탄성중합체층의 총두께(mm)
4.2.3.3 재료
(1) 탄성중합체
① 탄성중합체는 신생중합체로서 천연고무(NR)나 합성고무(CR)를 사용한다. 다른 중합체와의 혼합은 최대 5 %까지 가능하다. 재생고무나 경화한 고무를 사용해서는 안 된다.
② 탄성중합체의 물리적, 기계적 특성은 사용되는 신생 중합체에 따라 다음 요건과 부합해야 한다.
표 4.2-4 탄성중합체의 물리적 기계적 특성

특성

수준

시험방법

전단계수 (G, MPa)

0.7

0.9

1.15

인장강도 (MPa)

제조 시편

제품 시편

≥16

≥14

≥16

≥14

≥16

≥14

KS M 6518의 4

파단점에서 신장률(%)

제조 시편

제품 시편

450

400

425

375

300

250

인열 저항 (kN/m)

CR

NR

≥7

≥5

≥10

≥8

≥12

≥10

KS M 6783의 트라우저형
영구압축 줄음률(%)

24 h ; 70 ℃

CR ≤ 15

NR ≤ 30

KS M 6518의 10

촉진노화

(조화전 값으로부터의 최대 변화)

: 경도(IRHD)

NR 7 일, 70℃

CR 3 일, 100℃

: 인장강도 (%)

NR 7 일, 70℃

CR 3 일, 100℃

: 파단 시 신장률 (%)

NR 7 일, 70℃

CR 3 일, 100℃

-5±10

±5

±15

±15

±25

±25

KS M 6518의 7

오존 저항

신장률 : 30% -96시간

40℃± 2℃

NR 25pphm, CR 100pphm

균열없음

KS M 6518의 15
(2) 보강재
내부 보강판은 KS D 3501 또는 KS D 3503을 따르거나, 파단 시 최소등가신장(minimum equivalent elongation)을 가지는 것이어야 한다. 내부보강판의 최소두께는 2mm이다.
내부 보강판은 4.2.3.11의 규정이 적용된다.
(3) 외부 강판
① 탄성받침 C형에 적용되는 외부 보강판은 KS D 3501 또는 KS D 3503을 따르거나, 파단 시 최소등가신장(minimum equivalent elongation)을 가지는 것이어야 한다.
② 외부 보강판의 최소두께는 탄성중합체의 내부 층 두께가 8mm 이하라면 15mm, 내부 층 두께가 8mm 이상이라면 18mm이다.
4.2.3.4 형상과 치수
(1) 받침의 형상은 사각형 또는 원형을 표준으로 한다. 특이 형상을 가진 받침을 설계할 때에는 내부 고무층이 5mm~25mm 범위에서 동일한 두께를 갖도록 한다.
(2) 받침은 표 4.2-5의 분류된 형식 중 하나 또는 이들이 조합된 형태로 설계된다. 탄성받침 B형에 대한 표준 규격은 표 4.2-6과 같다.
표 4.2-5 강재보강 탄성받침 단면형식

설명

단면형식

A형 받침 : 단 하나의 보강판을 탄성중합체로 완전히 덮은 적층받침

B형 받침 : 최소 2개 이상의 보강판을 탄성중합체로 완전히 덮은 적층받침

C형 받침 : 외부 보강판이 있는 적층받침

D형 받침 : B형+PTFE 탄성중합체와 결합된 형식

※ PTFE(Polytetrafluoroethylene)

E형 받침 : 탄성중합체와 강판에 오목한 테가 있는 PTFE 탄성받침에 결합된 외부판이 있는 형식
표 4.2-6 타입 B형 받침에 대한 표준 규격

치수

a×b 또는 D

(mm)

두께 (mm)

층수

변형전 받침

탄성중합체

(전체*)

탄성중합체 층

보강판

최소

최대

최소

최대

최소

최대

100×150

100×200

30

30

41

41

16

16

24

24

8

8

3

3

2

2

3

3

150×200

ϕ200

150×250

150×300

ϕ250

30

30

30

30

30

52

52

52

52

52

16

16

16

16

16

32

32

32

32

32

8

8

8

8

8

3

3

3

3

3

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

200×250

200×300

200×350

ϕ300

200×400

41

41

41

41

41

74

74

74

74

74

24

24

24

24

24

48

48

48

48

48

8

8

8

8

8

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

6

6

6

6

6

250×300

ϕ350

250×400

41

41

41

85

85

85

24

24

24

56

56

56

8

8

8

3

3

3

3

3

3

7

7

7

300×400

ϕ400

300×500

ϕ450

300×600

57

57

57

57

57

105

105

105

105

105

36

36

36

36

36

72

72

72

72

72

12

12

12

12

12

4

4

4

4

4

3

3

3

3

3

6

6

6

6

6

350×450

ϕ500

57

57

121

121

36

36

84

84

12

12

4

4

3

3

7

7

400×500

ϕ550

400×600

73

73

73

137

137

137

48

48

48

96

96

96

12

12

12

4

4

4

4

4

4

8

8

8

450×600

ϕ600

73

73

153

153

48

48

108

108

12

12

4

4

4

4

9

9

500×600

ϕ650

73

73

169

169

48

48

120

120

12

12

4

4

4

4

10

10

600×600

ϕ700

600×700

ϕ750

94

94

94

94

199

199

199

199

64

64

64

64

144

144

144

144

16

16

16

16

5

5

5

5

4

4

4

4

9

9

9

9

700×700

ϕ800

700×800

ϕ850

94

94

94

94

220

220

220

220

64

64

64

64

160

160

160

160

16

16

16

16

5

5

5

5

4

4

4

4

10

10

10

10

800×800

ϕ900

110

110

260

260

80

80

200

200

20

20

5

5

4

4

10

10

900×900

110

285

80

220

20

5

4

11

* 전체 두께는 상하부 덮개 2.5mm를 제외한 것이다.
그림 4.2-1 타입 B형 받침에 대한 치수 기호
4.2.3.5 허용압축응력
표준 치수의 탄성받침에 적용될 수 있는 최소 및 최대 허용압력과 최대 허용회전은 다음과 같다. 표준 치수 이외의 탄성받침에 대해서는 충분한 시험에 의해 결정된 최소 및 최대 허용압력과 최대 허용회전을 사용하여야 한다.
표 4.2-7 사각형 탄성받침의 허용압축응력

최소

압력

(사각형)

전체치수(mm)

두께(mm)

최대압력

(MPa)

회전각(rad)

나비×길이

(a)×(b)

개별 고무층

()

보강 강판

()

3

100×150

8

3

8.0

0.0040

0.0030

0.0050

100×200

8

3

8.0

0.0040

0.0030

0.0050

150×200

8

3

10.0

0.0030

0.0025

0.0039

150×250

8

3

10.0

0.0030

0.0025

0.0039

200×250

8

3

12.5

0.0030

0.0025

0.0039

200×300

8

3

12.5

0.0030

0.0030

0.0036

200×350

8

3

12.5

0.0030

0.0015

0.0034

200×400

8

3

12.5

0.0030

0.0012

0.0032

250×300

8

3

12.5

0.0025

0.0015

0.0029

250×400

8

3

12.5

0.0025

0.0010

0.0027

5

300×400

12

4

15.0

0.0025

0.0012

0.0028

300×500

12

4

15.0

0.0025

0.0010

0.0027

300×600

12

4

15.0

0.0025

0.0008

0.0026

350×450

12

4

15.0

0.0025

0.0015

0.0029

400×500

12

4

15.0

0.0020

0.0010

0.0022

400×600

12

4

15.0

0.0020

0.0010

0.0022

450×600

12

4

15.0

0.0020

0.0010

0.0022

500×600

12

4

15.0

0.0020

0.0010

0.0022

600×600

16

5

15.0

0.0020

0.0020

0.0028

600×700

16

5

15.0

0.0020

0.0015

0.0025

700×700

16

5

15.0

0.0015

0.0015

0.0021

700×800

16

5

15.0

0.0015

0.0010

0.0018

800×800

20

5

15.0

0.0010

0.0010

0.0014

900×900

20

5

15.0

0.0005

0.0005

0.0007
표 4.2-8 원형 탄성받침의 허용압축응력

최소압력

(원형)

지름

(mm)

두께

(mm)

최대압력

(MPa)

회전각(rad)

D

개별 고무층

()

보강 강판

()

3

200

8

3

10.0

0.0040

250

8

3

12.5

0.0030

300

8

3

12.5

0.0025

350

12

3

12.5

0.0025

5

400

12

4

15.0

0.0020

450

12

4

15.0

0.0020

500

12

4

15.0

0.0020

550

12

4

15.0

0.0015

600

16

4

15.0

0.0020

650

16

4

15.0

0.0020

700

16

5

15.0

0.0015

750

16

5

15.0

0.0015

800

16

5

15.0

0.0010

850

16

5

15.0

0.0010

900

20

5

15.0

0.0005
4.2.3.6 설계원리
(1) 보강판은 탄성중합체와 접촉면에서 상대 이동이 발생하지 않도록 탄성중합체에 화학적으로 부착되어야 한다.
(2) 표 4.2-6의 표준 치수를 가진 받침을 포함한, 설계하고자 하는 모든 받침은 아래의 설계 요건을 만족하여야 한다. 다만, 받침의 상하 두께가 2.5mm 이하인 경우에는 설계 계산에 포함되지 않는다.
적층탄성받침은 받침 평면의 치수 변경 없이 재하된 면적에 균일한 구멍을 냄으로써 재하 면적을 줄일 수 있다. 표 4.2.6의 표준 치수를 갖는 타입 B형 받침은 구멍의 전체 평면 면적이 탄성받침 평면 면적의 5%를 넘지 않고 구멍의 지름이 80mm를 초과하지 않는 범위에서 구멍을 낼 수 있다. 이때 구멍 내부는 측변 덮개를 사용하여 보존되어야 한다.
① 최대설계변형률
받침의 어느 지점에서든, 설계하중에 의한 변형률의 합은 다음 식으로 계산할 수 있다.
여기서, = 압축설계하중에 의한 설계변형률(4.2.3.8절 참고)
= 설계이동변위에 의한 설계전단변형률(4.2.3.9절 참고)
= 설계각회전에 의한 설계변형률(4.2.3.10절 참고)
= 하중종류에 따른 계수. 일반적으로 1.0을 사용하며, 차량 활하중에 의해 계산되는 경우에는 1.5를 사용한다.
이 최대설계변형률은() 사용한계상태에서는 최댓값 5를 초과할 수 없으며, 극한한계상태에서는 최댓값 7을 초과할 수 없다.
② 보강판의 최대 인장응력
보강판은 사용한계상태와 극한한계상태에 해당되는 설계하중에 대하여 4.2.3.11에 따라 설계하여야 한다.
③ 안정성 기준
받침은 사용한계상태와 극한한계상태에 대하여 4.2.3.12의 안정성 기준을 만족하여야 한다.
④ 받침의 힘, 모멘트, 변형은 4.2.3.13에 따라 평가하여야 한다.
4.2.3.7 형상계수