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3-3 압축부재 축방향철근량설계기준 개선yal 기술 심사 -1043|‘05. 6. 30)1. 검토 배경및cd 추진 경위1 검토 배경압축부재( 구조둥) 최소철근량 산정에 관한국내설계기준이 불 명 확 하여설계시 혼란이 발생 되고 있어, 외국의설계기준 벤 치 마 킹을 통한국내실정에 맞는설계기준을 정립하여설계품질 향상, 시공성 향상및예 산 절감을도모 코자함 . 2. 추진경위'© 2004, 3.~11.유 단면적효적정성 검토(술 구조 심사실)- 국내외 관련 자료, 문헌및설계기준 추적 조사© 2004. 11. 25SEA) TRG4871 Ao]sa-emeszecwy- 유 효 단면적 기준의설계 적용성 여부및이와 관련된도로교설계기준 개정 요청ㅇ 2005.1. ll질의에 대한회신_ . [국안 콘크리트 학 외 -도 |공- 유 효 단면적 기준의 적용은 타당 하며,도로교설계기준 개정시 반 할영 계획 임© 2005. 2.도로교설계기준 개정 [국한 콘크리트학회!- 유 효 단면적 산출 시 적용되는 하중을 축 하중으로한정1. 압 부재축설계개념 1 현설계기준구분도로교설계기준콘크리트 구조 설계기준gee총 구조등 단면적의 1%이상 8%이하 ㅣ 총 구조등 단면적의 1%이상 8%이하하중에의해요구 되는 단면 보다큰 단면하중에의해요구되는단면 보다 큰으로설계된압축 부재에서는 감소 된|단면을가진 압축 부 제의 경우, 감소 된유효 '단을사하용여도개유 효 단면= gsze도하여도1 30ft be이때감소된유 효 크콘 리 트 단면적은뜨총 단면적의 122이상이고, 하중을 지지 좋지만,이 때 감 된소 유 효 단면적은하기위해1%의축방향철근을 요구전체단면적의 1/2이상이어야한다.하는 단면적이상이 여 야한다.유효)=}LLL ZZ[LI총단면적유효 단면적추 구조 단면적 |- 총 단면적 : 유 효 단면적+ 추가 단면적|- 유 효 단면적 : 구조등에 직 용 하는 하중에의해 계산 상 필요한 콘크리트 단면적|추 단면적가: 시공성및 미관등을 고려한히 중 지지의 역할이 없는콘크리트단면적|os강성증가로 인한gesBe)ㅣ3. 최 소철근비및유 단면적효규정제정사유ㅇ최소 철근비축 력이 지 배적인 구조등에 대하여 압축 철근의 응력이 크 리 프에의하여과 하게도증가되지않도록 축방향 철근의 최소철근 비(현행 기준1%이상)를 규정 ?ㅇ 유 효단면적 구조등의 단면이 매우 커서 축 력이 지 배 적이지 않은 구조등에 대하여도 축방향 최소철근 비를 적용하는 경우에는 철근 요구 량에 비하여과도한 철근이 사용되는 비 논 리적인설계가될수 있으므로,설계자의 판단에 따라 축방향 철근량을 하향 조정할수 있는 예외 규정을 두 었음poo.-| ov WAAR) YAS]a]2Aaulolata응력 계산등에 의한소요철근량의 4/3이상을 배근 하는경우1. 국내외설계기준검토 1 국내설계기준구분 |도로교설계기 ('00)|준도로설계 요 (01)령 | 콘ㅋ뢰 트구조 쌀계 기준009)ㆍ최 소철근 비 :ㆍ최소철근비 :ㆍ최소 철근비 :개 : 요 | 미국 40와 유사| ols ACIS} Bap | DI ACIS} Gap( 현재 기준) |ㆍ유 효 단면적 :ㆍ유 효 단면적ㆍ유 효 단면적 :ole ACI 유사ㅣ 미 콕 40와 유사| mL ACIS} a} 구조 근| 소비 | 주 면단 적의 1% 철총단면a 적의 1% 총단면a 적의 1% 고 동 | Atte aes | asaen aan | aceon aan 2유 효 단면적 사용 유효 단면적 사용유효 단면적 사용 유호 | 구조동 전체 단면의 |as anger | 구조둥 전체 면단의 단면적172이상172이상172이상 a 미적용미적용미적용ㆍ축방향철근량 산정시 유효 단면적 기준을 적용 하도록시방 규정에 명시되어있으나,유효 면적단산빙정대한 미 검증등을 사유로설계 실무에 적용되지않고 있는 실정 임ㆍ유 효 단면적적용을 위한사전검토사항- 합리적인유 효단면적검토의견- 내진설계산정방법제시(간편한시과다한 횡 모멘트 작용에 따른 압축 부재의 강도및 연성산정식의 제시)변화 (지진하중에. 대한- 고려필요)-설계시에예상 된 값이상의 편 심하중 작용 시의안정성- 콘크리트내부의 국부적 취약 부에 발생하는 응력의 분산및 장 구조지 속 하중 항에서콘크리트의 크리프및건조 수축으로인한 기초안정성2. 국외설계기준구분LRED-Standardacl도로교일본 시방서5.7.7 압축부재8.18.1 압축 부제:Aa4 Anes 9,195] FAVA 1%alaal“Gage| 8427) | seas | seaaay일 | 구조조 [5301 내진설계기준. |:6209 내진설계기준1“0.88이상근총 단면의 1%총 단면의 1%비( 지진3, 4 구역) ㅣ(지진 0, Dee)단서도.ae없 음이우 | 저86항 모 덴트 ×17£4!saan유효 단면규 효단면적 | 유 효단면적 _ape적용EESale전체 ie단면적의비보이aeaeae 고ㆍ각 국의설계기준검토결과 축 력이 지 배 적인 경우에 대하여는 유효단면적 개 념을 . 공 동 적으로 적용 함 . 따라서, 국의내설계에 있어서유 효 단면적의 적용은 타당한 것으로 판단됨 .검토의견 | . 그 리 니 ,. 지 전 하중. 발생 시에 대한 제한 규정은 미국의 AASHTO850및 5100080, 40, 일본도로교 시방서의 기준이 각각 상이 함 .따라서, 지진 하중에의하여 구조부둥에 3] 291 E)} 괴우 기초안전3. 지진 하중에 대한유 효 단면적적용검토? ㅇ 국외설계기준의 지진 시 유효 단면적제한규정구분제한 규정비 고65000 1000 | 지진구역으로 제한 2006-1, 2구체적 구분- AASHTO 900000 | 지진 구역으로 제한 206-ㅅ 8구체적 구분ACI내진 위 험이 높은 지역 제외 구체성 없음[ae Sea| aay) 1s Be seal Aig) 4]구체성 없음 |ㅇ 검토의견+ AASHTO LRFD및 56000800설계기준은 최소철근 비및 유효콘크리트 단면적의 내 제한진규정이 명 확 하고, 현재의 우리나라진설계기준이 미국의 기준을 참 조 하여 작성된 점을 감안하면AASHTO LRFD_Standard실 구조계 순을 참 조 하는것이바람직할것으로 판단됨 .ㆍ또한,449110[00800설계기준은 2002 년도를 끝으로더이상개정하지 않을 예정으로 향 후에는 44981ㄱ 400210설계기준에 따라설 하도록유도 하고 있 므로 국외설계기준중 4458070-1002규정을 참고 하는 것이 타당 할 것으로 판단됨4. 우리나라와 미국의 지진 구역 적용 검토ㅇ가속도 계수에 의한지진 구역 비교 (445410 기준)Regions of low seismic risk |Regions of high. seismic. risk지진 구역10026)3)40)가속도| 미국 | AS 0.09 ㅣ 0.09(&450.190.19¢A $0.290.29¢AATl주(A) | & | AS0.098 =| 0.098¢A(0.154진 1)국 |(지진 구 0)역 |.(지구역() I}£1 # (Acceleration Coefficient)=A] 2 4A HB Sil내진설계에 있어서설계 지진 력을 산정 하기 위한계수로서위험도 계수와지진 구역계수의 꼽으로 계산됨 .ㅇ 검토의견ㆍ우리나라와 미국의 지진 구역을 비 교한 결과 우리나라는 저위 험지역진 지 @.68100ㅁ5 0【 10\ 56165010 0510에 속함.ㆍ따라서,미국45870 규정에의하면우리나라전지역에 대하여유효 단면의 적이용가능하고,、ㅇtekfh Fh ElySEERA RREF ORR Retef& To &Ely+BE bBle KBE BRR REL29h ee ARREF PRR REL-RakeSE RRR:ER EF RETvlevea~은 ~ 유뉴그 그 끄 규 6 유 10 :? 데 익어62 꾼긋 유 오너이뉴 그근 푸우 5 윤 0 :1?데이00(1 900°0 + 7/580) 8°04. my(£100 +°/59'0) 080 ay(A10°0+"/59'0) 8°04 my,¢gece ee2Om AER BRE(610 =^)00\노은 근 푸는 6:230080010)" _Hw sY OHAmyAPE OTOA my2로LO= ekevom aeee(L0= AyeRSRE AR AG Ble Pile AR ARPT[pant AB DH BEL kKIC aE ARP G|b ORE AB ASL BH RRC aE ARPHGBP av eRBo FV eRah VRBBee RRES bishh #FVOO-"Y bd)|agy wees biebh BvI0-"y pres)=BkBhOKR(ATH REED bleh BvIOM"Y becan)세sePiereDickeRbeledaiBERRBRIEREKRTes.|Sk BREKEbRTEORScKRTas.를"BidoloteleteBeekhRRAWRHRRATHBYE.+k te pee‘bat aR BERRABE (cesT DERERE AeStebleltecte) txt BARTbR AT HBYE :‘Ba ao«lear‘RS‘ed Wotleen | OTflee BRRAS TRRATY BYE blo HRbiti FRRAT+ BYE RheeBetty FRRATY AVE Abyet BEF | FORA 2 ORRA AELT 6165 bElBEA|bRRAS PRRATH RTE holo ‘AR ab | 7ekR |e BRBATE BYE Alekeh BLPBORA 2 HFRA ALTbistboc isk R+fp) enone roeLOKTey| EPR*ye0'0y)™A 2 HARA RET pists lodiekeR +)? Y800°0™ «m“oyTOY7000¥)*YTO2 'OSSbrfly SR+RDBB Sickan-olusyy$2bhlvedwTheBIRot@MBCKRBAR RRSKER\.설계적용기준 1.도로교설계기준 개정ㅇ한국 콘크리트 학회 콘크리트 구조 설계기준 위원회 심의 완료ㆍ심의일자 : '05. 1. 11.심의 위원 : 위원장 정 영 수외 5 인ㆍ심의안건 : 압축 부재 최소철근량및 유 효 단면적 적용 방법ㅇ도로교설계기준 개정 ('05.2)구분Be we 변경감소 된 유효 콘크리트 단면적은 총단 | 감소 된 유효 콘크리트 단면적은 총 단| |면적의 12이상이고, 화 중을 지지하기 면적의 102이상이고. 축하중을 지지4.3.7.1축방향잉근 [구조해 1%의 축방향 철근을 요구 하는| 하기 위해 1%의 축방향 철근을 요구|단면적이상이어야한다.하는 단면적이상이어야한다.* 나선 철근 또는 구조계적이음을이용한원형 떠 철근 압축 부 (40= 재0.75)anAut F085 (085],+ 001 i단면적호을“mae WAGs 0.70)산 식출= 7080(0657/.+ 007,여 구조서, 4.//: 구조등의 유 효 단면적,Po SIPSth Ay) 1/24,4. 구조대효과ㅇ 철근량 감소로 인한공사비 절감 : 250 억원공사 중인 노선 : 90 억원현재 실시설계 중인 노선 : 100 억원산 근거출:-공사중 : (938+267×2) 구조 ×6,117 천원 / 구조 = 90 억원|-설계중 : (17743+488×2) 구조×6,117 천원/ 구조 = 166 억원ㆍ적용 교각 수||-공사중 : 7 형938 구조 , * 형 267 구조(06 년이후 시 물량)공|-설계중-ㅜ 형1,743 구조 , 7 형 488 구조ㆍ교각 1 구조 당 절감액 : 약 백만원|||※ 목포-광 양제 7 공구 신월 교 시 범 적용 결과|ㅇ 구조둥부철근량 감소로 인한시공성및 품질 향상 (06%)ㆍ콘크리트 타설시 철근의 간 섭효과감소로 시공성및 품질 향상ㆍ철근 조립시공성 향상※ 개정된설계기준에 의한철근량 감소구분개선 전개선후222한제 조건소 철근 비0. | 수 단iz 면적 × 최소~ 철근 비090 | ee유 효 단면적 × 최-구조등부 100%Peet74%| 철근량 변화(026%)3. 적용방안 ㅇ설계중 노선:설계적용 ㅇ 공중사 인 노선: 현장여건을 감안하여설계변경 3-3 압축부재 축방향철근량설계기준 개선yal 기술 심사 -1043|‘05. 6. 30)1. 검토 배경및cd 추진 경위1 검토 배경압축부재( 구조둥) 최소철근량 산정에 관한국내설계기준이 불 명 확 하여설계시 혼란이 발생 되고 있어, 외국의설계기준 벤 치 마 킹을 통한국내실정에 맞는설계기준을 정립하여설계품질 향상, 시공성 향상및예 산 절감을도모 코자함 . 2. 추진경위'© 2004, 3.~11.유 단면적효적정성 검토(술 구조 심사실)- 국내외 관련 자료, 문헌및설계기준 추적 조사© 2004. 11. 25SEA) TRG4871 Ao]sa-emeszecwy- 유 효 단면적 기준의설계 적용성 여부및이와 관련된도로교설계기준 개정 요청ㅇ 2005.1. ll질의에 대한회신_ . 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