지침 한국도로공사_설계실무자료집_2009년_5-8_박스형 교량 설계 적용 검토
2024.02.29 10:58
5-8 박스형 교량 설계 적용 검토
설 계 처-2734
(2008. 10. 22)
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Ⅰ |
검토 목적 |
□ 고속도로 하부로 통과하는 소형 횡단구조물(폭원 6~10m) 계획시 다양한 공법(형식)의 적용으로 맞춤형 설계 및 경제성 확보
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Ⅱ |
소형 횡단구조물 설계기준 |
가. 소교량 설계기준
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형 태 |
적 용 |
비고 |
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라멘교 |
단경간 라멘교 |
높이가 10m 이하, 경간장 15m이하의 도로(철도) 횡단육교 및 소하천교 |
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다경간 라멘교 |
높이가 10m 이하, 경간장 20m이하의 도로(철도) 횡단육교 및 중․소하천교 |
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나. 농․어촌 도로 횡단구조물 설치기준 검토 【설계처 : 1994.6】
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구분 |
차로수 |
표 준 횡단폭원 |
적 용 |
비 고 |
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구조물 형식 |
연장 |
통과 높이 |
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면도 |
2 |
8.0-9.0 |
라멘교 |
10m이상 |
4.8 (4.2) |
( )는 부득이한 경우 |
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리도 |
1 |
6.5-7.5 |
라멘교 |
8m이상 |
4.8 (4.2) |
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농도 |
1 |
4.0 |
BOX |
4.5×4.5 (4.0×4.0) |
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Ⅲ |
적용실태 분석 |
가. 횡단구조물 계획시 횡단폭원이 6.0m초과 ~ 10m인 경우 일반적으로 라멘교를 적용
나. 라멘형태는 박스형태보다 단면이 크며 경제성 불리
- 폭이 6.0m를 초과할 경우 라멘형이 박스형에 비해 1.2배임.
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Ⅳ |
설계적용 개선검토 |
가. 박스형 교량이란
□ 개 요
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구조물 형상이 박스(상자)와 같이 폐합된 모양으로서 구조적 으로 안정한 교량형식 |
□ 적용규격
- 폭 : 6 ~ 10m, 높이 : 약 5.0m 이상
나. 박스형 교량 적용검토
□ 박스형 교량과 라멘교 비교 (B=8.0m, FH=3.0m)
o 구조 안정성 검토
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구 분 |
박스형 교량 |
라 멘 교 |
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단 면 |
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벽체 :0.7m, 슬래브:0.7m |
벽체 :0.7m, 슬래브:0.7m |
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구조 안전성 |
휨 검 토 |
OK |
OK |
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균열검토 |
OK |
OK |
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전단검토 |
상부슬래브 단점부 보강필요 |
상부 슬래브 단점부 및 벽체단부 보강필요 |
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의 견 |
휨 안전율, 균열검토시 라멘교와 차이가 없으며, 전단력에 대한 저항성은 라멘교보다 우수함. |
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o 경제성 검토
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구 분 |
박스형 교량 |
라멘교 |
비고 |
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수량 |
콘크리트(㎥) |
20.563 |
23.122 |
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철근(ton) |
2.928 |
3.476 |
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거푸집(㎡) |
35.024 |
39.138 |
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동바리(공㎥) |
41.478 |
47.730 |
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비계(㎡) |
12.200 |
12.400 |
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공사비 (천원/m) |
7,389 (0.82) |
8,998 (1.0) |
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- 말뚝기초일 경우 경제성 월등하게 우수(0.6)
□ 박스형 교량 재료조합 검토 (B=8.0m, FH=3.0m)
o 단면비교
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콘크리트(24MPa) 철근(SD30) |
콘크리트(27MPa) 철근(SD40) |
콘크리트(40MPa) 철근(SD40) |
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벽체 :0.75m 슬래브:0.75m |
벽체 : 0.70m 슬래브:0.70m |
벽체 :0.60m 슬래브:0.65m |
o 구조 안정성 검토
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구 분 |
콘크리트(24MPa) 철근(SD30) |
콘크리트(27MPa) 철근(SD40) |
콘크리트(40MPa) 철근(SD40) |
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휨 검 토 |
OK |
OK |
OK |
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균열검토 |
OK |
OK |
OK |
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전단검토 |
슬래브 단점부 보강필요 |
슬래브 단점부 보강필요 |
보강불필요 |
o 경제성 검토
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구 분 |
콘크리트(24MPa) 철근(SD30) |
콘크리트(27MPa) 철근(SD40) |
콘크리트(40MPa) 철근(SD40) |
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수 량 |
콘크리트(㎥) |
22.173 |
20.563 |
18.323 |
|
철근(ton) |
3.192 |
2.928 |
2.613 |
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거푸집(㎡) |
35.824 |
35.024 |
34.654 |
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동바리(공㎥) |
41.478 |
41.478 |
41.478 |
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비계(㎡) |
12.400 |
12.200 |
12.000 |
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공사비 (천원/m) |
7,428(1.01) |
7,389(1.00) |
6,864(0.93) |
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o 검토의견 : 현장콘크리트 타설에 따른 품질관리가 양호한 27MPa적용
□ 박스형 교량과 라멘교 장․단점 분석
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구 분 |
박스형 교량 |
라 멘 교 |
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단 면 |
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벽체 :0.7m, 슬래브:0.7m |
벽체 :0.7m, 슬래브:0.70m |
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사용재료 |
fck=27MPa , SD40 |
fck=27MPa , SD40 |
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안전성 검토 |
휨 안전율:1.33~1.43 균열저항성 만족 전단저항성 양호 |
휨 안전율:1.10~1.49 균열저항성 만족 전단저항성 양호 |
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장단점 분석 |
형하고 확보유리 동바리설치시 안전성 우수 공사시 하부도로 통행 불가능 |
형하고 확보 다소불리 내부에 수로설치시 양호 공사시 하부도로 통행가능 |
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공사비 (천원/m) |
8×5m (FH:3m) |
7,389(0.82) |
8,998(1.0) |
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10×5m (FH:3m) |
9,526(0.85) |
11,246(1.0) |
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검토의견 |
박스형 교량은 구조적으로 안정하고 경제성이 있으므로 지형여건 고려후 적용타당 - 특히 말뚝기초일 경우 경제성 월등하게 우수 |
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다. 박스형 교량 세부적용 방안
o 형하공간 : 도로의 구조․시설기준에 관한 규칙적용
o 하부도로로 통행이 가능한 곳은 지반조건, 토피고, 교량내부 시설물 통과등을 고려하여 적정폭 산정후 맞춤형 설계
o 박스형 교량의 하부슬래브는 하부도로의 등급, 포장형태등을 감안하여 마모층 또는 아스팔트 포장적용
o 박스형 교량은 N치 30이상일 경우 설계적용하고 공사시 재하시험을 통해 지지력 확인(부등침하 포함)후 시공
o 말뚝기초인 경우 구조물폭이 10m 초과시에도 경제성 비교
o 도시계획구간의 경우 지역여건 및 향후개발을 고려하여 관계기관 협의 및 주민의견 수렴후 적용
☞ 건축법 시행령 제 3조의 3 (지형적 조건등에 따른 도로의 구조및너비) 2호
막다른 골목의 35M이상시 도로너비 6미터(도시계획구역이 아닌 읍,면지역에서는 4미터)
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Ⅴ |
검 토 결 론 |
가. 개선방안
□ 고속도로 하부로 통과하는 횡단구조물 폭이 6m～10m일 경우 지역조건, 지반조건, 토피고, 내부 시설물 통과여건을 고려하여 박스형교량 비교검토 설계
□ 박스형 교량의 사용재료는 콘크리트 27Mpa, 철근 SD40을 , 기초지반은 N치가 30이상일 때 적용하고 공사시 재하시험후 지지력 확인
나. 적용방안
□ 2008. 10월 이후 실시설계 준공노선부터 적용
□ 건설중인 노선은 주관부서에서 현장여건 등을 고려하여 개선
방안 적용여부 판단
붙 임 1. 박스형 교량 재료조합 검토
2. 박스형 교량과 라멘식 교량비교 검토
3. 공사비 산출서.
