2020

도 로 설 계 요 령

AN01145-000145-12

발 간 등 록 번 호

제3권 교량

 

교 량

제8편 교량

제8-1편 교량 계획

제8-2편 교량 상부 구조물

제8-3편 교량 하부 구조물

제8-4편 내진 설계

제8-5편 교량 부대시설물

제8-6편 교량의 확폭

제8-7편 옹벽

제8-8편 가설 구조물

제3권

 

제 8-8 편 가설 구조물

 

제2권 교량

818

3.1 일반사항

가설구조물에 사용하는 재료에는 현저한 손상이 없고 구입이 용이한 것을 사용하는 것을 원칙으로

한다.

여기서 말하는 재료는 강재와 복공판을 의미한다. 강재와 복공판을 사용할 때에는 시장성을

조사해서 구입이 용이한 것을 사용한다.

3.2 허용응력

3.2.1 강 재

(1) 가설강재의 허용응력

흙막이, 가설교량 등에 사용되는 가설강재의 허용응력은 표 3.1과 같다.

<표 3.1> 가설강재의 허용응력(SS235)

허용축방향 인장응력 210 MPa

허용축방향 압축응력 ℓ/r ≤ 20 210 MPa

20 ＜ℓ/r ≤ 93[210-1.30(ℓ/r-20)] MPa

ℓ/r ＞ 93



 



   r 

   



MPa

여기서, ℓ : 부재의 길이(mm)

r : 부재의 총단면 2차반지름(mm)

허용 휨인장응력 210 MPa

허용 휨압축응력 ℓ/b ≤ 4.5 210 MPa

4.5 ＜ ℓ/b ≤ 30[210-3.6(ℓ/b-4.5)] MPa

3. 재료

제8-8 가설 구조물

819

(2) 강널말뚝의 허용응력

강널말뚝의 재료는 KS F 4604를 따르며, 그 허용응력은 표 3.2와 같다.

<표 3.2> 강널말뚝의 허용응력(SY 300, W)

강널말뚝 모재의 허용응력

허용 휨인장응력 270 MPa

허용 휨압축응력 270 MPa

허용 전단응력 100 MPa

현장용접부의 허용응력

1. 타입 전에 널말뚝을 뉘여서 양호한 시공조건에서 용접이 가능한 경우

맞댐용접 허용 휨인장응력 220 MPa

맞댐용접 허용 휨압축응력 220 MPa

필릿용접 허용 전단응력 130 MPa

2. 현장타입 용접의 경우

맞댐용접 허용 휨인장응력 140 MPa

맞댐용접 허용 휨압축응력 140 MPa

필릿용접 허용 전단응력 80 MPa

여기서, ℓ : 플랜지 고정점 간 거리(mm)

b : 압축플랜지폭(mm)

허용 전단응력 120 MPa

지압볼트의 허용 전단응력(MPa)

볼트의 등급 B8T B10T

허용전단응력 220 285

지압볼트를 적용한 모재의 허용지압응력(MPa)

강 종

두께(mm) SS235

16 이하 360

16 초과 40 이하 307

16 초과 75 이하 277

공장용접부는 모재와 같은 값을 사용하고 현장용접부는 모재의 90%로 한다.

주) 볼트의 허용응력은 지압이음용 고장력 볼트에 대한 것이며 볼트 등급에 따라 허용응력값은 변경됨

제2권 교량

820

(1) 사용실적에서 보면 SS235이상의 강재가 대부분이므로 재료의 기본강도는 SS235재를 기초

로 정했다.

가설용 강재의 허용응력은 KDS 21 30 00 (3.3.1 재료의 허용응력)을 따른다. 제시된 허용

응력값은 허용응력 할증계수 1.5를 적용한 것이며, 가시설물의 설치여건에 따라 다음과 같이

허용응력 할증계수를 조정하여 적용해야 한다.

① 가시설구조물의 경우 : 1.5(철도하중 지지 시 1.3)

② 영구구조물로 사용되는 경우

가. 시공 도중 : 1.25

나. 완료 후 : 1.0

③ 공사기간이 2년 미만인 경우에는 가설구조물로 2년 이상인 경우에는 영구구조물로 간주

하여 설계한다. 만약, 가설구조물이 2년을 경과하면 안정성을 보장할 수 없으므로 안전점검

또는 안전진단을 실시하여 흙막이벽의 상태를 파악해야 하며, 잔여공사기간을 고려하여 안

정성이 확보되는 대책을 수립해야 한다.

④ 중고 강재 사용 시 : 신강재의 0.9 이하로 하되 시험치를 적용할 수 있으나, 중고 강재의

손상상태가 충분히 반영된 시험결과이어야 한다.

(2) 강널말뚝 모재의 허용응력은 일반 시장에 나와 있는 강널말뚝 재질(항복점 강도 fy = 300

MPa)이 일반 가설강재와 같다고 하여 50% 할증한 값을 취하여 표 3.2와 같이 정했다. 3종

강널말뚝을 사용하는 경우에는 같은 방법으로 휨인장, 휨압축 모두 360 MPa를 써도 좋다.

현장용접부의 허용응력 중 타입 전에 널말뚝을 기울여서 하향자세로 양호한 용접이 가능한

경우는 모재의 80% 값을 사용하기로 했다. 현장타입 용접으로는 선행 널말뚝을 타입한 후

접속하는 널말뚝을 연직으로 세운 상태에서 이음을 용접하는 것으로 비계의 불량, 상하 널말

뚝의 어긋남, 타입에 의한 변형 등의 악조건을 생각할 수 있다. 따라서 현장 타입용접부의

허용응력은 모재의 50% 정도로 했다.

제8-8 가설 구조물

821

3.2.2 콘크리트

(1) 콘크리트의 허용응력은 표 3.3에 제시한 값 이하로 한다.

<표 3.3> 콘크리트의 허용응력

종 류 철근 콘크리트(MPa)

1 허용휨압축응력 fck

2

허용휨인장응력

(무근확대기초와 벽체에서)

fck

3

허용압축응력

(무근확대기초와 벽체에서)

fck

4

허용전단응력

- 콘크리트의 허용전단응력

- 전단보강이 있는 부재

fck

fck

5 허용지압응력 fck

A

b

Ac

≤ fc

주) fck : 콘크리트의 28일 설계기준강도(MPa)

(2) 콘크리트 지수벽의 설계하중 조합 및 강도감소계수의 적용은 KDS 14 20 10 (3.3 설계강도)를

따른다.

(1) 콘크리트의 허용응력은 KDS 21 30 00 [3.3.1 재료의 허용응력 (2) 철근 및 콘크리트 ①

콘크리트의 허용응력]와 KDS 24 14 20 [4.5.9 휨에 대한 설계 (1) 사용하중설계 ②허용응

력 나. 콘크리트의 허용응력], [4.5.12 전단에 대한 설계 (3) 사용하중설계 ②허용응력]의 규

정을 따르며, 가시설물의 설치 여건에 따라 3.2.1 강재의 허용응력 할증계수를 조정하여 적

용해야 한다.

3.2.3 철 근

철근의 허용 인장응력은 표 3.4에 제시한 값 이하로 한다.

<표 3.4> 철근의 허용 휨인장응력 fsa(MPa)

철근의 종류 SD300 SD400

허용인장응력 225 270

제2권 교량

822

철근의 허용 휨인장응력은 KDS 21 30 00 (3.3.1 재료의 허용응력 (2) 철근 및 콘크리트

② 철근의 허용응력)와 KDS 24 14 20 (4.5.9 휨에 대한 설계 (1) 사용하중설계 ②허용응력

다. 철근의 허용응력)의 규정을 따르며, 제시된 허용응력값은 허용응력 할증계수 1.5를 적

용한 것이며, 가시설물의 설치여건에 따라 3.2.1 강재의 허용응력 할증계수를 조정하여 적

용해야 한다.

3.2.4 목 재

흙막이판에 이용하는 목재의 허용응력은 표 3.5와 같다.

<표 3.5> 목재의 허용응력

목 재 의 종 류

허용응력(MPa)

휨 압축 전 단

침

엽

수

소나무, 해송, 낙엽송, 노송나무, 솔송나무, 미송 13.5 12.0 1.05

삼나무, 가문비나무, 미삼나무, 전나무 10.5 9.0 0.75

활

엽

수

참나무 19.5 13.5 2.1

밤나무, 느티나무, 졸참나무, 너도밤나무 15.0 10.5 1.5

목재의 섬유방향의 허용휨응력, 허용압측응력 및 허용전단응력의 값은 표 3.6의 목재의 종

류에 따라 다음 값 이하로 한다.

목재의 허용응력은 KDS 21 30 00 (3.3.1 재료의 허용응력 (4) 목재의 허용응력)의 규정을

따르며, 제시된 허용응력값은 허용응력 할증계수 1.5를 적용한 것이며, 가시설물의 설치여

건에 따라 3.2.1 강재의 허용응력 할증계수를 조정하여 적용해야 한다.

3.3 토질상수

가설구조물 설계에 이용하는 토질상수는 제 8-3편 교량 하부구조물 2.2 흙의 단위체적 중량과 2.3

점착력 및 전단저항각을 준용할 수 있으며, 별도의 토질시험을 시행한 경우에는 그 결과에 따른다.

제8-8 가설 구조물

823

이 조항에서 정한 정수는 재래지반에 대해서 정한 것이므로, 재료로 재사용된 흙(예를 들면

이중물막이의 뒤채움 토사)에 대해서는 별도로 정하기로 한다. 또 암반에 대해서도 별도로

검토하여 정하기로 한다.

3.4 말뚝의 허용지지력

(1) N값 30 이상의 사질토층과 단단한 실트층 및 N값 10 이상의 점성토층에 3 m 이상 근입시키면

지지력 계산을 하지 않아도 좋다. 단 이 경우에도 말뚝의 허용지지력은 지반이 양호하여도 일반적

으로 표 3.6의 값 이상을 취하지 않기로 한다.

<표 3.6> 허용지지력

말뚝의 크기 허용지지력

H - 400

H - 350

H - 300

600 kN

450 kN

300 kN

여기서 말하는 근입이란 어스 오거 등으로 보링한 것이 아니고 타격에 의하여 관입시킨 것이다.

(2) 양질의 층에 3 m 이상 근입시킨 경우 외에는 극한지지력을 계산에 의해서 구하고 그 값을 안전을

2로 나누어 허용지지력으로 한다.

극한지지력은 식 3.5에 따라 구한다.

Qu = 20N × A + (Nc × Ac + 0.2Ns × As)α ‧ β (3.1)

여기서, Qu : 말뚝 극한지지력(kN)

N : 말뚝의 선단지반의 N값

A : 말뚝의 양플랜지로 둘러싼 면적(그림 3.1)

Nc : 말뚝선단까지의 점성토층의 N값의 평균치

Ac : U · ℓc(m2)

Ns : 말뚝선단까지의 사질토층의 N값의 평균치

As : U · ℓs(m2)

α : 시공조건에 의한 정수(표 3.8)

β : 말뚝 주위에 흙이 있을 때 1.0 (말뚝의 근입부분) 말뚝 한면이 굴착될 때 0.5

(흙막이 말뚝의 굴착저면 이상의 부분)

U : 말뚝의 주장[그림 3.1의 2(a+b)](m)

ℓc : 점성토층 중의 말뚝길이(m)

ℓs : 사질토층 중의 말뚝길이(m)

이 식에 의한 경우에는 말뚝선단 2 m는 타격에 의하여 근입시키는 것이 바람직하다.

제2권 교량

824

말뚝은 확실한 지지층에 타입, 지지시키는 지지말뚝이 원칙이지만, 버팀보방식 H말뚝 흙막

이, 가설교량에 사용하는 말뚝의 허용지지력은 ʻ도로교 하부구조 설계지침 말뚝기초의 설계

편 말뚝의 허용지지력ʼ의 규정과 다르고, 근입깊이가 얕은 것, 영구구조물에 비해서 침하량이

비교적 커도 상관이 없는 것, 사하중 보다 재하시간이 짧은 활하중이 차지하는 비율이 큰 것

에서는 이와 같이 정했다.

<표 3.7> α의 값

보링에

의한 시공

모르타르 채움 0.8

<그림 3.1> 말뚝의 주장

모래 채움 0.5

타격에 의한 시공 1.0