방침 한국도로공사_설계실무자료집_2024년_2-5_교량용 난간방호벽 스트럽 상세 개선
2025.03.19 15:40
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교량용 난간방호벽 스트럽 상세 개선 품질안전팀-1980
(2023.08.28.)
1 검 토 목 적
난간방호벽(교량용 방음벽 기초 포함) 기계타설에 따른 시공성 제고를 위해
지지철근 배근 방법을 개선하고자 함
2 현 실태 및 문제점
표준도의 지지철근은 주철근(수직철근)을 감싸고 폐합되어 일반적으로
전단철근으로 인식 [붙임#1]
상기 철근이 최외측 배치에 의해 피복 부족 및 고정 미흡
기계타설 시 수직‧수평철근 고정 미흡으로 인한 이동 및 균열
발생 우려
3 검 토 방 향
지지철근의 명확한 역할‧기능을 검토하여 그에 따른 합리적인 배근
방법을 도출함
지지철근 : ④⑤⑥⑦ 철근 지지철근 상세도 3D 도면
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4 검 토 내 용
난간방호벽 주철근을 감싸고 있는 최외측 지지철근이 전단철근 역할을
수행하는지에 대한 검토
설계기준 검토
① (폐쇄형) 지지철근 : 방호벽(H=1.0m, 1.27m)
o 패쇄형 전단철근 겹이음 설계기준 [붙임#2]
구분 겹이음 가능 조건
(1) 비틀림이 작용하지 않고 겹이음 길이가 1.3 이상인 경우 겹이음 가능
(2)
비틀림이 작용하지 않지만 겹이음 길이가 1.3를 불만족할 시
부재깊이가 450mm 이상, (전단철근 한 개당 인장력) 40kN 이하이고
겹이음을 부재 전체 높이까지 연장할 경우 겹이음 가능
* 관련 근거 : ① 콘크리트구조 설계기준 KSD 14 20 52, 2022
② Building, code requirements for structural concrete, ACI 318-19
③ AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 9th Edition, 2020
o 설계 기준 해석
- h : 부재 깊이, a : 상단에서 주철근(위) 내측까지 거리,
b : 하단에서 주철근(아래) 내측까지 거리
(1) h ≥ 1.3 + a + b (2) 450mm ≤ h < 1.3 + a + b
o 1.3 이상 겹이음
o 전단저항 : 로 평가
o 부재 전체 높이까지 연장
o 전단저항 : 는 40kN 이하
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o 겹이음길이 검토 결과 [붙임#3]
- 표준도의 지지철근 겹이음길이(최대 306mm)는 설계기준(400mm)보다 작음
→ (1)의 조건 불충족
- 표준도의 난간방호벽 h = 230 ~ 420mm로서 부재 깊이가 450mm미만
→ (2)의 조건 불충족
② (U형) 지지철근 : 중앙분리대(분리형), 교량용 방음벽 기초(H=1.0m, 1.27m)
o U형 지지철근 상세도
o U형 전단철근 표준갈고리 설계기준
구분 설계기준
(1) D16이하의 철근은 구부린 끝에서 6 이상 더 연장하여야 한다.(90°표준갈고리)
(2)
D16이하의 철근을 스터럽과 띠철근으로 사용할 때, 표준갈고리의 구부림
내면 반지름은 2 이상으로 하여야 한다.
* 관련 근거 : 콘크리트구조 설계기준 KSD 14 20 52, 2022
o 갈고리 길이 검토 결과
- 표준도의 갈고리 길이(방음벽 100mm, 중앙분리대 75mm)는
설계기준 길이(2 + 6 = 101.6mm)보다 작음
☞ 지지철근 길이(이음 및 갈고리)는 전단철근 길이를 불충족함으로
지지철근은 전단철근이 아님
중앙분리대(분리형) 지지철근 교량용 방음벽 기초 지지철근
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난간방호벽 파괴 거동 검토 [붙임#4]
o 파괴 형태 : 항복선 이론에 따른 휨 파괴
- 차량 충돌 저항시스템은 수직축 모멘트와 수평측 모멘트로 저항
- 수평철근과 수직철근으로 휨에 저항하는 개념
- 파괴 단면 검토 결과 : 휨이 지배하는 단면 [별첨]
* 관련 근거 : AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 9th Edition, 2020
☞ 난간방호벽 파괴 단면은 휨이 지배하는 단면으로 지지철근은 전단
철근이 아님
해외사례 표준도 검토
국내 방호벽 표준도 해외사례(FDOT)
수평, 수직철근에 지지철근 배근 수평, 수직철근만 배근(휨 저항용)
* 관련 근거 : FDOT(Florida Department of Transportation) 2023-24 STANDARD PLANS
☞ 난간방호벽은 휨 저항에 의해 철근을 배근하기 때문에 지지철근은
전단 철근이 아님
(결론) 지지철근은 전단철근이 아닌 조립용 철근임
∴ 제 기능을 할 수 있는 조립용 철근으로서 배근 개선 가능
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5 개 선 방 안
조립용 철근 배근 위치 및 철근 상세 개선
o 조립용 철근 배근 위치
구분 당초 개선
3D 도면
o 조립용 철근 상세
구분 당초 개선
철근
상세도
배근형태 주철근을 감싸는 폐쇄형 철근 주철근과 평행한 U형 철근
난간방호벽 형태별 조립용 철근 위치 상세도는 [붙임#5] 참고
※ 조립용 철근이므로, 필요시 현장여건에 따라 철근 추가 또는 삭제 가능
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붙임자료
1. 난간방호벽 표준도(2023년 고속도로 건설공사) (별첨)
2. 콘크리트구조 이음 설계기준(별첨)
3. 콘크리트구조 이음 검토결과(별첨)
4. 난간방호벽 파괴 검토(별첨)
5. 난간방호벽 형태별 철근 위치 상세도
[별첨] 난간방호벽 구조검토 결과
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붙임5 난간방호벽 형태별 조립용 철근 위치 상세도
o 방호벽 : H=1.0m(SB5, 강성)
Cycle 1 Cycle 2
C.T.C 400 C.T.C 400
o 방호벽 : H=1.0m(SB5-B, 강성)
Cycle 1 Cycle 2
C.T.C 400 C.T.C 400
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o 방호벽 : H=1.270m(SB6, 강성)
Cycle 1 Cycle 2
C.T.C 500 C.T.C 500
o 방호벽 : H=1.270m(SB6-2, 조합형)
Cycle 1 Cycle 2
C.T.C 400 C.T.C 400
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o 중앙분리대(분리형)
Cycle 1 Cycle 2
C.T.C 400 C.T.C 400
o 교량용 방음벽 기초(H =1.0m)
Cycle 1 Cycle 2
C.T.C 400 C.T.C 400
128 ❙ 구조물공
o 교량용 방음벽 기초(H =1.27m)
Cycle 1 Cycle 2
C.T.C 400 C.T.C 400
