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KDS 241211개정 2021HML 본체 · 수식 53개KCSC 원문 ↗

교량 설계하중조합(한계상태설계법)

목차 (6)
1. 일반사항
1.1 적용범위

이 기준은 교량의 설계에서 사용되는 하중들에 대한 최소한의 요구 조건, 적용한계, 하중계수 및 하중조합에 대해 규정한다. 또한 이 코드는 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.

2. 조사 및 계획

내용 없음.

3. 재료

내용 없음.

4. 설계
4.1 하중의 종류와 하중조합

(1) 하중계수를 고려한 총 설계하중은 다음과 같이 결정된다.

수식 (4.1-1)

여기서, 수식 = 하중수정계수 (KDS 24 10 11(1.3.2) 참조)

수식= 하중 또는 하중효과

수식 = 하중계수 (표 4.1-1과 표 4.1-2 참조)

(2) 교량의 부재들과 연결부들은 다음의 각 한계상태에서 규정된 극한하중효과의 조합들에 대하여 식 (4.1-1)에 의해 검토하여야 한다.

① 극한한계상태 하중조합Ⅰ: 일반적인 차량통행을 고려한 기본하중조합. 이때 풍하중은 고려하지 않는다.

② 극한한계상태 하중조합Ⅱ: 발주자가 규정하는 특수차량이나 통행허가차량을 고려한 하중조합. 풍하중은 고려하지 않는다.

③ 극한한계상태 하중조합Ⅲ: 거더 높이에서의 풍속 25 m/s를 초과하는 설계. 풍하중을 고려하는 하중조합

④

⑤ 극한한계상태 하중조합Ⅴ: 차량 통행이 가능한 최대 풍속과 일상적인 차량통행에 의한 하중효과를 고려한 하중조합

⑥ 극단상황한계상태 하중조합Ⅰ: 지진하중을 고려하는 하중조합

⑦ 극단상황한계상태 하중조합Ⅱ: 빙하중, 선박 또는 차량의 충돌하중 및 감소된 활하중을 포함한 수리학적 사건에 관계된 하중조합. 이때 차량충돌하중 CT의 일부분인 활하중은 제외된다.

⑧ 사용한계상태 하중조합Ⅰ: 교량의 정상 운용 상태에서 발생 가능한 모든 하중의 표준값과 25m/s 의 풍하중을 조합한 하중상태이며, 교량의 설계 수명 동안 발생 확률이 매우 낮은 하중조합이다. 이 하중조합은 철근콘크리트의 사용성 검증에 사용할 수 있다. 또한 옹벽과 사면의 안정성 검증, 매설된 금속 구조물, 터널라이닝판과 열가소성 파이프에서의 변형제어에도 적용한다.

⑨ 사용한계상태 하중조합Ⅱ: 차량하중에 의한 강구조물의 항복과 마찰이음부의 미끄러짐에 대한 하중조합

⑩ 사용한계상태 하중조합Ⅲ: 교량의 정상 운용 상태에서 설계 수명 동안 종종 발생 가능한 하중조합이다. 이 조합은 부착된 프리스트레스 강재가 배치된 상부구조의 균열폭과 인장응력 크기를 검증하는데 사용한다.

⑪ 사용한계상태 하중조합IV: 설계수명 동안 종종 발생 가능한 하중조합으로 교량 특성상 하부구조는 연직하중보다 수평하중에 노출될 때 더 위험하기 때문에 연직 활하중 대신에 수평 풍하중을 고려한 하중조합이다. 따라서 이 조합은 부착된 프리스트레스 강재가 배치된 하부구조의 사용성 검증에 사용해야 한다. 물론 하부구조는 사용하중조합III에서의 사용성 요구조건도 동시에 만족하도록 설계하여야 한다.

⑫ 사용한계상태 하중조합V: 설계수명 동안 작용하는 고정하중과 수명의 약 50%기간 동안 지속하여 작용하는 하중을 고려한 하중조합이다.

⑬ 피로한계상태 하중조합: KDS 24 12 21(4.3.2)에 규정되어 있는 피로설계트럭하중을 이용하여 반복적인 차량하중과 동적응답에 의한 피로파괴를 검토하기 위한 하중조합

(3) 이 기준의 하중조합들에 적용되는 하중계수는 표 4.1-1에 정리되어 있다. 설계 시 적절한 모든 하중조합들에 대한 검토가 이루어져야 할 것이다. 각 하중조합에서 모든 하중들은 적절한 하중계수에 의해 곱하여져야 하며, 필요시에는 KDS 24 12 21(4.3.1.2)에 제시된 다차로재하계수에 의해 곱하여져야 한다. 곱하여진 하중들은 KDS 24 10 11(식 (1.3-1))에 의해 조합되고, 최종적으로 KDS 24 10 11(1.3.2)의 하중수정계수에 의해 곱하여져야 한다.

(4) 하중계수들은 최대하중조합효과가 계산되도록 선정되어야 하며, 각 하중조합에서 정과 부의 극한상태가 모두 검토되어야 한다. 한 하중이 다른 하중의 효과를 감소시키는 하중조합에서는 그러한 하중에 최소하중계수를 적용하여야 한다. 상시하중효과에 대해서는 표 4.1-2에 제시된 두 가지 하중계수중에서 큰 하중조합효과를 주는 하중계수가 적용되어야 한다. 반면에 상시하중효과가 구조물의 안정성이나 내하성능의 증가를 가져오는 경우에는 최소 하중계수가 적용되어야 한다.

(5) TU, CR 및 SH하중에 제시된 두 가지 하중계수중에서 큰 값은 변형량 계산에 적용되며, 나머지 모든 경우에는 작은 값이 적용된다.

(6) 뒤채움이나 얕은 기초 또는 깊은 기초의 설치와 관계없이 사면의 전체 안정성은 ,

(7) 온도 경사에 대한 하중계수(수식)와 침하에 대한 하중계수(수식)는 공사별 특별시방에 의해 결정하여야 한다. 공사별 하중계수값이 없는 경우에 수식는 다음과 같이 결정한다.

① 극한한계상태와 극단상황한계상태 조합 – 0.0 (고려하지 않음.)

② 활하중이 고려되지 않는 사용한계상태조합 - 1.0

③ 활하중이 고려되는 사용한계상태조합 – 0.5

(8) 세그먼트방식으로 가설되는 교량에서는 사용한계상태에 대하여 식 (4.1-2)의 하중조합이 고려되어야 한다.

수식

(9)

하중

한계상태

하중조합

DC

DD

DW

EH

EV

ES

EL

PS

CR

SH

LL

IM

BR

PL

LS

CF

WA

BP

WP

WS

WL

FR

TU

TG

GD

SD

이 하중들은 한 번에 한 가지만 고려

EQ

IC

CT

CV

극한Ⅰ

수식

1.8

1

-

-

1

0.50/

1.2

수식

수식

-

-

-

-

극한Ⅱ

수식

1.4

1

-

-

1

0.50/

1.2

수식

수식

-

-

-

-

극한Ⅲ

수식

-

1

1.4

-

1

0.50/

1.2

수식

수식

-

-

-

-

극한Ⅳ -

EH, EV, ES, DW DC만 고려

수식

-

1

-

-

1

0.50/

1.2

-

-

-

-

-

-

극한Ⅴ

수식

1.4

1

0.4

1

1

0.50/

1.2

수식

수식

-

-

-

-

극단상황Ⅰ

수식

수식

1

-

-

1

-

-

-

1

-

-

-

극단상황Ⅱ

수식

0.5

1

-

-

1

-

-

-

-

1

1

1

사용Ⅰ

1

1

1

0.3

1

1

1.00/

1.2

수식

수식

-

-

-

-

사용Ⅱ

1

1.3

1

-

-

1

1.00/

1.2

-

-

-

-

-

-

사용Ⅲ

1

0.8

1

-

-

1

1.00/

1.2

수식

수식

-

-

-

-

사용IV

1

-

1

0.7

-

1

1.00/

1.2

-

1

-

-

-

-

사용V

1

-

-

-

-

-

0.5

-

-

-

-

-

-

피로 - LL, IM & CF만 고려

-

0.75

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

하중

한계상태

하중조합

DC

DD

DW

EH

EV

ES

EL

PS

CR

SH

LL

IM

PL

LS

WA

BP

WP

WS

WL

TU

TG

GD

SD

CF

(LF)

SB

LR

이 하중들은 한 번에 한 가지만 고려

EQ

IC

CT

CV

DR

극한Ⅰ

수식

1.85

1

-

-

0.50/

1.2

수식

수식

1.35

-

-

-

-

-

-

극한Ⅱ

수식

1.4

1

-

-

0.50/

1.2

수식

수식

1.35

-

-

-

-

-

-

극한Ⅲ

수식

-

1

1.35

-

0.50/

1.2

수식

수식

-

-

-

-

-

-

-

극한Ⅳ -

EH, EV, ES,

DW DC만 고려

수식

-

1

-

-

0.50/

1.2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

극한Ⅴ

수식

1.4

1

0.7

1.35

0.50/

1.2

수식

수식

1.35

1.4

-

-

-

-

-

극단상황Ⅰ

수식

수식

1

-

-

-

-

-

-

-

1

-

-

-

-

극단상황Ⅱ

수식

0.5

1

-

-

-

-

-

-

-

-

1

1

1

-

극단상황Ⅲ

1

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1

사용Ⅰ

1

1

1

0.3

1

1.00/

1.2

수식

수식

1

1

-

-

-

-

-

사용Ⅱ

1

1.3

1

-

-

1.00/

1.2

-

-

1.3

1.3

-

-

-

-

-

사용Ⅲ

1

1

1

-

-

1.00/

1.2

수식

수식

1

1

-

-

-

-

-

사용IV

1

-

1

0.7

-

1.00/

1.2

-

1

-

-

-

-

-

-

-

사용V

1

-

-

-

-

0.5

-

-

-

-

-

-

-

-

-

피로 - LL, IM & CF만 고려

-

1

-

-

-

-

-

-

1

-

-

-

-

-

-

하중의 종류

하중계수

최대

최소

DC : 구조부재와 비구조적 부착물

1.25

1.50(극한한계상태

조합IV에서만)

0.9

DD : 말뚝부마찰력

1.8

0.45

DW : 포장

1.5

0.65

EH : 수평토압

주동

정지

1.5

1.35

0.9

0.9

EV : 연직토압

전체 안정성

옹벽 및 교대

강성 암거 (예, 콘크리트 박스)

뼈대형 강성구조물 (예, 라멘형)

연성 암거 (예, 파형강관)

박스형 연성 강재암거

1

1.35

1.3

1.35

1.95

1.5

-

1

0.9

0.9

0.9

0.9

ES : 상재토하중

1.5

0.75

EL : 시공중 발생하는 구속응력

1

1

PS : 프리스트레스힘

세그멘탈콘크리트교량의 상부, 하부구조

비세그멘탈콘크리트교량 상부구조

비세그멘탈콘크리트교량 하부구조

- 수식를 사용하는 경우

- 수식를 사용하는 경우

강재 하부구조

1

1

0.5

1

1

CR, SH : 크리프, 건조수축

세그멘탈콘크리트교량의 상부,하부구조

비세그멘탈콘크리트교량 상부구조

비세그멘탈콘크리트교량 하부구조

- 수식를 사용하는 경우

- 수식를 사용하는 경우

강재 하부구조

DC에 대한 수식사용

1

0.5

1

1

4.1.2 가설 시 하중에 대한 하중계수

(1) 구조물과 부속물의 중량에 대한 하중계수는 1.25 이상의 값을 택해야 한다.

(2) 발주자에 의해 특별히 제시되지 않은 경우에는 시공하중, 설비하중 그리고 동적효과에 대한 하중계수는 1.5 이상의 값을 택해야 한다. 풍하중에 대한 하중계수 는 1.25 이상의 값이어야 한다. 모든 다른 하중계수들은 1.0을 택한다.

4.1.3 받침인상과 포스트텐션힘을 위한 하중계수

(1) 발주자에 의해 정하지 않았다면, 사용하는 설계인상력을 받침인상위치에 가장 가까운 지점에 발생하는 고정하중에 의한 반력의 1.3배보다 작아서는 안 된다. 받침인상작업 시 교통통제가 이루어지지 않은 경우에는 활하중계수를 곱한 활하중에 의한 반력을 포함하여야한다.

(2) 포스트텐션의 정착부에 대한 설계력은 최대 긴장력의 1.2배를 택한다.

집필위원

성 명

소 속

성 명

소 속

길흥배

한국도로공사

손윤기

엠비코컨설턴트

김영진

한국건설기술연구원

신동구

명지대학교

김태훈

한국철도기술연구원

이지훈

서영엔지니어링

김호경

서울대학교

조경식

디엠엔지니어링

박원석

목포대학교

조재열

서울대학교

박재현

한국건설기술연구원

하동호

건국대학교

백인열

가천대학교

황의승

경희대학교

집필위원 2021

성 명

소 속

성 명

소 속

백인열

가천대학교

여인호

한국철도기술연구원

김성일

한국철도기술연구원

김태훈

한국철도기술연구원

김현민

한국철도기술연구원

이경찬

한국철도기술연구원

김기현

한국철도기술연구원

이지훈

(주)진화기술공사

장승엽

한국교통대학교

전세진

아주대학교

정원석

경희대학교

자문위원

성 명

소 속

성 명

소 속

고현무

서울대학교

서석구

서영엔지니어링

권순덕

전남대학교

이상호

연세대학교

김병석

한국건설기술연구원

이재훈

영남대학교

김우종

디엠엔지니어링

이해성

서울대학교

박찬민

코비코리아

최동호

한양대학교

자문위원(2021)

성 명

소 속

성 명

소 속

박성용

한국건설기술연구원

김대상

한국철도기술연구원

배강민

동명기술공단

임남형

충남대학교

국가건설기준센터 및 건설기준위원회

성 명

소 속

성 명

소 속

김성일

한국철도기술연구원

최석환

국민대학교

김지상

서경대학교

배두병

국민대학교

홍현석

평화엔지니어링

정상섬

연세대학교

국가건설기준센터 및 건설기준위원회(2021)

성 명

소 속

성 명

소 속

이영호

한국건설기술연구원

구자안

한국철도공사

구재동

한국건설기술연구원

김명철

동부엔지니어링

김기현

한국건설기술연구원

김병석

한국건설기술연구원

김나은

한국건설기술연구원

김재복

태조엔지니어링

김태송

한국건설기술연구원

김충언

삼현 피에프

김희석

한국건설기술연구원

김행배

㈜동명

류상훈

한국건설기술연구원

박찬민

코비코리아

소병진

한국건설기술연구원

배두병

국민대학교

원훈일

한국건설기술연구원

송종걸

강원대학교

이승환

한국건설기술연구원

엄종욱

케이에스엠기술

이용수

한국건설기술연구원

오명석

서영엔지니어링

이용준

한국건설기술연구원

이동호

케이알티씨

주영경

한국건설기술연구원

이승찬

경남도청

최봉혁

한국건설기술연구원

이진욱

한국철도기술연구원

허원호

한국건설기술연구원

이찬우

한국철도기술연구원

이호용

이레이앤씨

정지영

우리이엔지

정혁상

동양대학교

최상철

한국건설관리공사

중앙건설기술심의위원회

성 명

소 속

성 명

소 속

이상민

비엔티엔지니어링(주)

노성열

동부엔지니어링

이희업

한국철도기술연구원

박구병

한국시설안전공단

이상희

㈜이디시엠

김태진

박성윤

창민우구조컨설탄트

중앙건설기술심의위원회(2021)

성 명

소 속

성 명

소 속

권혁기

국토안전관리원

김연규

㈜도화엔지니어링

김대상

한국철도기술연구원

김효승

국가철도공단

김성보

충북대학교

류은영

㈜태암엔지니어링

국토교통부

성 명

소 속

성 명

소 속

이정기

국토교통부 간선도로과

김강문

국토교통부 간선도로과

임종일

국토교통부 철도건설과

홍석표

국토교통부 철도건설과

국토교통부(2021)

성 명

소 속

성 명

소 속

김민태

국토교통부 철도건설과

문재웅

국토교통부 철도건설과

이상욱

국토교통부 철도건설과

KDS 24 12 11 : 2021

교량 설계하중조합(한계상태설계법)

2021년 4월 12일 개정

소관부서 국토교통부 도로건설과, 철도건설과

관련단체 한국도로협회

05718 서울특별시 송파구 중대로 113, 3층 한국도로협회

☎ 02-3490-1000 E-mail:off@kroad.or.kr

http://www.kroad.or.kr

관련단체 국가철도공단

34618 대전광역시 동구 중앙로 242 국가철도공단

☎ 1588-7270

http://www.kr.or.kr

(작성기관) 한국교량및구조공학회

06787 서울특별시 관악구 관악로13길 25 1003호(세종 오피스텔)

☎ 02-871-8395 E-mail:kibse@kibse.or.kr

http://www.kibse.or.kr

작성기관 한국철도기술연구원

1

☎ 031-460-5664 E-mail:ihyeo@kiri.re.kr

국가건설기준센터

10223 경기도 고양시 일산서구 고양대로 283(대화동)

Tel:031-910-0444 E-mail:kcsc@kict.re.kr

http://www.kcsc.re.kr

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