[개념정리] 교량 콘크리트 바닥판 경험적 설계방법

 

교량 교축직각 방향 콘크리트 바닥판 경험적 설계 방법

 

교량 콘크리트 바닥판은 기본적으로 휨거동에 지배되므로 휨부재로 설계를 합니다. 그런데, 교량 바닥판이 휨거동이 아니라, 아치작용 거동하고 균열 및 파괴양상이 전단파괴형상을 띄는 경우가 있습니다. 이런 경우, 교량 콘크리트 바닥판을 경험적 설계방법하게 됩니다. 경험적 설계법 적용경우, 철근 상세 조건, 콘크리트 조건, 유효지간, 시공방법 등에 대해 알아보겠습니다

 

 

교량 교축 지각방향의 콘크리트 바닥판 경험적 설계방법

콘크리트 바닥판 기본 저항 메커니즘

바닥판이 일반적인 휨거동이 아니라 단면에 압축력이 발생하는 아치작용에 근거한다. 아치거동으로 인해 펀칭전단파괴가 발생하는 특징을 갖는다. 이 설계법을 적용하여 바닥판을 설계하는 경우, 별도의 구조 해석을 수행하지 않아도 되고, 아래 조건을 따라 설계하면 된다.

 

콘크리트 바닥판 경험적 설계를 적용하는 경우

아래 조건에 한해서 경험적 설계법을 적용한다.

< 하중 및 구조 조건 >

① 바닥판의 지간방향이 차량 진행방향과 직각인 경우

② 3개 이상의 거더에 지지되어 있는 경우

< 설계 부재 조건 >

① 바닥판 두께 t 가 일정한 경우 (단, 바닥판 최소 두께 240mm 이상)

② 바닥판 상/하 철근 사이 두께 150mm 이상

③ 바닥판 두께에 대한 유효지간의 비가 6~15 인 경우

④ 유효지간 표준차선폭인 3.6 m 이하인 경우

⑤ 콘크리트 설계기준강도 최소 27MPa

⑥ 바닥판은 거더와 구조적 완전 합성 거동한다고 전제한다

(주거더로 콘크리트 바닥판과 연결된 경우, 전단연결재가 필요하다)

< 철근 상세 조건 >

① 4단 배근을 기본으로 한다

② 철근 강도는 400MPa 이상으로 배근한다

③ 철근 중심간격 : 100 mm 이상 300mm 이하로 배근

④ 최소 철근량 조건 (콘크리트 바닥판 면적 A 라 가정)

- 지간직각방향 상/하부철근 : 0.003 x A

- 지간방향 상/하부철근 : 0.003 x A

⑤ 철근은 직선으로 배치하되, 이음은 겹침이음만 허용한다

⑥ 사교의 경사각이 20˚가 넘으면, 단부 바닥판의 철근은 단부 끝단에서 바닥판의 유효지간에 해당하는 위치까지 위의 최소 철근량의 2배 철근량을 배근한다

< 바닥슬래브 유효지간  >

① 바닥판이 벽체 또는 보와 일체된 경우, 받침부 내면사이 순거리

② 강재 거더 또는 콘크리트 거더로 지지된 바닥판의 경우, 플랜지 끝까지의 거리에 복부 내면에서 플랜지 가장 끝단까지 거리를 합한 값

< 시공 조건 > 

① 콘크리트 현장 타설 및 습윤 양생하는 경우

                      

토목구조기술사 114회 1교시 기출문제였습니다. 상세 풀이는 아래 참고바랍니다.

 

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(링크) [토목구조] 박스거더교 지점반력해석, 부반력 보강방안