출처 : 한국교량및구조공학회(KIBSE)

1. 바닥판 배력철근의 최소철근량 규정 (국가건설기준센터 홈페이지 Q&A 질의, 2019-07-02)

• 질의요지 :

-  일반적으로 현재 국내기준에서 부모멘트(내부 지점부) 구간은 도로교설계기준(’2016, 6.10.3.7 부보멘트 구간의 최소 바닥판 철근)에 의거 “교축방향 철근 단면적은 계산에 의해 결정하되 적어도 바닥판 총단면적의 1.5% 이상이어야 한다.” 로 규정되어 있지만 정모멘트 구간(경간 중앙부)는 미국기준의 AASHTO LRFD와 유럽기준의 EURO CODE에서 요구하는 최소철근량 규정에 만족하지 못한 바닥판 총단면적의 0.6% 정도를 적용하고 있는 것으로 실정이다.

-  시공 사례 분석 결과와 같이 프리스트레스를 하는 바닥판이나 부모멘트 구간 보강철근이 배근되 있는 구간을 제외한 정모멘트 구간에서 자기수축 및 건조수축, 수화열, 주형과의 온도차이 등에 의해 발생하는 교축방향 인장응력이 교축직각방향 균열 발생의 주요 요인으로 판단되므로 정모멘트 구간(경간 중앙부)도 바닥판의 배력철근의 배근시 균열 방지를 위하여 미국기준의 AASHTO LRFD 기준인 1% 이상과 유럽기준의 EURO CODE 상세 검토에 따른 1% 이상 배근하는 것이 바람직 할 것으로 판단된다.

-  현 도로교설계기준(한계상태설계법, 2016)의 바닥판 설계기준은 EUROCODE를 근거로 작성된 것으로 판단하고 있는데 상기의 검토의견과 같이 정모멘트부의 배력철근을 국외기준(AASHTO LRFD 및 EURO CODE)과 동일하게 1% 이상 반드시 배근하여 바닥판의 균열을 방지하여야 하는지 의견을 듣고 싶습니다.

• 답변내용 :

-  현행 건설기준코드 체계에서는 도로교에 적용하는 콘크리트 바닥판의 설계를 위한 관련 규정이 ‘KDS 24 14 21 : 2016 콘크리트교 설계기준(한계상태설계법)’에 제시되어 있습니다.

-  특히, ‘4.6.5.2 경험적 설계법’ 조항에서 각각 상부와 하부에 바닥판 단면의 0.3% 이상을 배근하도록 규정하고 있으므로 정모멘트부의 배력철근을 반드시 1% 이상 배근할 의무는 없습니다. 다만, 균열이 예상되는 경우 이를 방지하기 위한 대책을 시행하는 것은 당연한 것이며 이에 대한 대책으로서 배력철근량을 증가시키는 방안을 검토할 수 있을 것입니다. 또한, 국외 타 기준과 비교하였을 때 현재 기준이 적정한가에 대해서는 차기 기준 개정시 논의 되어야 할 내용으로 보입니다.

- 질의하신 내용에 대한 공식적인 답변을 원하시면, 상기 KDS 24 14 21(콘크리트교 설계기준(한계상태설계법))에 대한 유권해석 업무를 수행하고 있는 국토교통부 간선도로과에 질의하여 주시기 바랍니다.

2. 연단거리 규정 (국가건설기준센터 홈페이지 Q&A 질의, 2020-09-14)

• 질의요지 :

질의1) 교량설계기준이 한계상태설계법으로 개정이 되면서 교좌면의 연단거리 규정이 삭제되었는데, 유지관리시 잭업의 위치를 무시하고 설계를 반영하여도 되는지?

질의2) 한계상태설계법으로 개정시 교좌면의 연단거리 규정이 삭제되었으나, 한국시설안전공단의 내진성능평가 시 교좌받침면 연단거리를 평가하게 되어 있는데, 교량내진성능평가시 어떤 기준을 적용하여야 하는지, 설계기준을 준용하여야 하는지?

• 답변내용 :

[질의1)에 대한 답변]

-  기존의 연단거리 규정으로 인하여 캡빔의 폭이 크게 결정되고 이로 인해 교각의 단면도 같은 크기로 크게 설계되는 것이 일반적이었습니다. 교각의 내진설계(소성설계)의 경우 횡구속 철근량은 부피비로 규정되어 있어서 많은 양의 횡철근이 필요하여 현실적으로 배근이 어려웠으며, 이를 계기로 연성도설계가 개발되기도 했습니다.

-  개정된 기준에서는 연단거리를 일률적으로 규정하지 않고 받침부 앵커의 묻힘 콘크리트의 강도를 확보할 수 있도록 함으로써 경제적인 설계가 가능하도록 되어 있습니다. 그러므로 유지 관리 시 잭업을 확보하기 위한 공간이나 잭업으로 인한 하중에 대하여 캡빔의 안전성을 검토하여 대안을 마련할 수 있기 때문에, 설계 단계에서는 굳이 엄격한 연단거리 규정을 적용할 필요는 없을 것으로 판단됩니다.

-  이상에서 질의하신 내용에 대한 공식적인 답변을 원하시면, KDS 24 00 00(교량설계기준) 중 한계상태설계법 관련 기준에 대한 유권해석업무를 수행하고 있는 국토교통부 도로건설과에 질의하여 주시기 바랍니다.

[질의 2)에 대한 답변]

-  받침부의 내진성능 측면에서 볼 때, 받침부 앵커의 묻힘 콘크리트의 강도를 평가(설계)할 때 캡핑부의 연단거리가 감소하는 경우 전단강도가 감소할 수 있지만 설계자는 이러한 점을 포함하여 안전성을 확보하여야 하고, 기존 교량의 내진성능평가요령에서도 앞에서 언급한 설계방법과 동일한 방법으로 받침부 앵커의 지진 안전성을 평가하도록 되어 있는 것으로 판단됩니다만, 내진성능평가에 대한 보다 정확한 답변을 얻기를 원하시면, 내진성능평가 업무를 수행하고 있는 한국시설안전공단에 문의하여 주시기 바랍니다.

3. 단경간교 교량받침의 응답수정계수 규정 (국가건설기준센터 홈페이지 Q&A 질의, 2020-05-06)

• 질의요지 :

-  KDS 24 17 10 관련하여 단경간교 교량받침에 작용하는 지진력 산정시 응답 수정계수 R=0.8를 적용하는 것이 맞는지 여부

• 답변내용 :

-  교량 받침은 지진 시 다른 구성요소(부재)에 앞서 파괴가 발생하지 않아야 하며, 이를 위해서는 충분한 강도를 확보해야 한다는 것이 내진설계의 기본 개념인데, 현 내진설계개념은 구성요소의 강도 확보와 관련하여 소성 설계와 연성도 설계의 두 가지 설계법을 허용하고 있습니다.

-  소성 설계는 지진력 계산에 R=0.8을 적용하여 탄성지진력보다 큰 지진력을 설계지진력으로 하여 충분한 강도를 확보하는 개념입니다.

-  그리고 연성도 설계에서 받침의 지진력은 탄성지진력과 교각(하부구조)의 최대소성힌지력 중 작은 값으로, 최대값은 탄성지진력이며 이는 R=1.0을 적용하는 것과 같은 개념입니다.

- 연성도 설계개념은 교각의 연성도 확보를 위하여, 지나치게 많은 횡철근을 배치하는 소성설계 개념을 보완하는 것으로서 즉, 구성요소에 작용하는 최대 지진력에 대해 설계하는 개념이며 R=0.8을 적용하는 경우보다는 안전성이 떨어지지만 경제적인 설계가 가능한 장점이 있습니다.

-  연성도 설계의 개념을 적용하면 교량받침은 탄성지진력에 대해 설계 가능하며 단경간교의 경우 양단이 교대로 지지되어 있고, 교대의 강성은 매우 커서 강체로 가정하면 상부구조의 응답가속도는 지반가속도와 같으므로, 탄성지진력=(상부구조의 응답가속도)×(상부중량)=(가속도계수×지반계수)×(고정하중에 대한 전체 반력)으로 정할 수 있습니다.

-  종합하자면 교량받침은 지진하중에 대해 충분한 강도를 확보하는 것이 필수적이므로, 이를 안정적으로 확보하기 위해서는 R=0.8을 적용하는 것을 원칙으로 하는 것이 필요하나, 이를 적용하는 경우 앵커 강도 확보 등에 어려움이 있는 경우 R=1.0을 적용한 탄성지진력(단경간교량의 설계지진력)에 대해서 설계할 수도 있을 것으로 판단됩니다.

※질의하신 내용에 대한 공식적인 답변을 원하시면, KDS 24 17 10에 대한 유권해석 업무를 수행하고 있는 국토교통부 철도건설과에 질의하여 주시기 바랍니다.

4. 연석의 높이 (국가건설기준센터 홈페이지 Q&A 질의, 2021-01-06)

• 질의요지 :

-  도로교설계기준(2010) 2.4.4 연석편에서 제시하던 연석의 높이가 현재 국가건설기준에서는 삭제된 것인지? 또는 별도의 기준이 있거나 여건에 따라 연석의 높이를 임의 결정 가능한 것인지?

• 답변내용 :

-  답변에 앞서, 도로교설계기준이 한계상태설계법으로 개정되면서 기존의 도로교설계기준(2010) 2.4.4의 연석에 관한 높이 기준이 삭제되었습니다.

-  참고로 도로교량의 기타시설은 국토교통부의 코드화된 설계기준인 KDS 24 90 11(교량 기타시설설계기준(한계상태설계법))에서 정하고 있으니 참고하시기 바랍니다.