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P202085설계 실무 자 집료KiChal] AIAAK(FRP) ASetet Ae널 형 방음시설설계개선검토공관안전ㅇ[고 편리한ay, oy, 미 래 교플랫폼 구조업토프구조물 형상을 고려한터널 형 방음시설설계개선검토0000.00)느 고속도로 주변 터널형 방음시설 설치요구가 지 속적으로 중가※ [동광 주- 광 산] 구조 본설계 반 (영 ㄴ =2.38107), [안산-북 수원] 지자체 요구(ㄴ=0.617)1그* 외부 전문가 포함가 구성및 구조기술자문0] 2020. 3. 방음벽지주성능 극대화를 위한검증 구조기술자문*( 기존) 허용 응력설계법2] 2020.4. 방음벽지주최적화방안수립(한계 상태설계법 적용등)* 지주 자재비 23% 절감및 풀 림 방지시스템 적용으로안정성 향상8000. 8. 방음벽 지주 표준도 개정(방음 판 높이 1 ㅁ이하)[] 2020. 8.도로의 터널형 방음시설 풍 하중 산정방안 마련(설계심의)x "ASCE/SEI 7-10(2010)7))및 떤축구조 기준설계 하중(2019)9』 참조7) 미국 토목 학 (480\회: 410ㅁ67087 80067 of Civil Engineers)4) =-%22KSEI: Structural Engineering Institute)A]발 간한 건물 관련 하중 기준8) 국 토교통 (2019),부건축구조 기준설계 하중, 4128 41 10 15.CXLsacesyTASS | 363현설계실태및 문제점디 터널형 방음시설 형태구분구분밀폐형측벽개방형」반|영동선 37.0밀폐형상부개방형-서울 외곽 선 86.0(() SAS0 지주(강재는 허용응력oOo71설계법 , 기초(콘크리트)는 강도설계법 적용.현행설계법개정설계법 (`15년이후)T=허용 응력설계법강도설계법한계상태설계법|본 사용히 중에 의한 부재응력 | 계수하중이 부재의 극한 | 강도 섬계 범의 깅 감도 소 계수 하중개년 | HVT 허용응력을 넘지 | 강도를 초괴 하지 않도록 | 계수등을 확률 론 적 방법에않게 설 하는계방법설계 하는 방법근거한 값으로 설 하는계 방법Ag | 728 콘크리트 , 강구조 철 콘크리트근모는 부재~ 15년이후도로교 관련 각종 기준은한계 상태설계법이 제 되어그 외의 구조부재도이에 대한 적용성을 검토 할 필요가 있음354|=)ee너7H틸 레버 형태의 단 순보폐 합 형 지 붕 구소= 수 평으로 재하되는 풍 ㅎ: 캔 틸 레버 형 구조물에재하되는 형: 터널형방yoo] WER: FSS geho음시설은 9고려 되지 않은풍하중의 일률적 수평 재하는 부적합한 것으로파Lue . 개설계개선검토주설계법0 최신도로교설계으로법변경검토- “방음벽지주최적화방안(설계 처-1041, '20 . 3) 준용※ 현설계 대비 23% 지주절감효과 구조대Oli당초개선[|=허용 력응설계법설계법 변정한계 상태설계법9) 양력(77, 144 물체 주 위에 유 체가 흐를 때 물 체의 표면에서 유 체의 흐 름에 대하여 수 직 방향으로 발생하는 힘을 말한다COMsace3y1 Sas A148ㅇ 구조물 형상을 고려한 재하 방식 개선검토* ASCE 7-10및 건축구조 (06준41 10 15 : 2019) 준용당초개선^ \ \7I)-7)\|02상 구조 재하 방 삭을 고려한 풍 하중 산정 방안!) 마련 [설계심의 완료 ('20.8)]- 산정 편람 주 내용ㆍ구조물 형상에 부 하는 합풍 하중 재하 방법 제시ㆍ터널 진 압 진출 부의 국부적 상승 효과 고려ㆍ차량 운으로행인한 풍 하중 영향 고려ㆍ지역별(사군 단위) 기본 풍 속 세분화 : 167 개소 (24~440/8, 22 ㅁ/8 단위))도로교설계기준은 대표지역표기 : 25 개소 (30~502ㅁ/8, 52ㅁ/8단위)|안정성 추가 확보 방안0설계 여유20%이상 확보토록설계 유도- 구조후 관련 불확실한 하중 요소(풍하중및 설 하중 :가 지배※ 계수 하중 조합 : 1.20( 사 하)+1.68(중설 하)+0.65\"((중풍 하중)- 국내외 최초의설계기법 시행에 따른 실무 적인부담 완화※ 향후 연구과업이나, 시뮬레이션및 정밀 해석등을 통해불확실성이 충분히 입증 되는 경우 위설계 여유는 궁극 적으로 고려하지 않음0 지주 앵커 볼트 풀림 방지시스템도 입으로 통한안전성 확보- “방음벽 지주 최적화 방안(2020. 4.)” 참고10)도로의 터널 형 방음시설 풍 하중 산정 편람11)한 상계태설계법의 지 배 단면이 되는 휠 강도로 비 교 하였으며,1g 계산 함M,356 ㅣ 구조물공COCsaceay[] 028880001?결과(붙임 #4 참고)0 설 조건- 8 차로터널형 방음시설46,000 r I( 폭 462, 높이72)- 기본 풍속 : 26m/s2,000(지역 : 광주)7,0005,000- 강재 : 88815(/,,=31514088)|ㅇ 하중 산정 결과비교=x번 Zc} 2= 1-(kN'm)하중부재당초(2) | WAC) ㅣ 비율(@/)측면 구조등 재78.699 331%풍 하중지 붕재26.432.5123%중간 구조등 재4133.01%aeas측면 구조등 재136.1 106.518%1 ㅜ하중조합 ,지 붕재129.6 130.1100%(1, 2D+1,65+0,65W!2)) |-ay aaa209197%© ES AIS Was: BP 작용 휠 모멘트는 지 붕 재에서는 유사하고, 구조등 재에서는 7% ~ 78% 정도 수준임0 지주설계 결과 비교구분측면 구조둥재지 붕재중간 구조등 재당초규격H-386X249x8x12 | 브 -2445025211)01 | 브 -2449052%11×11(31)설계 여유)3% (c,t.c 2m)8% (c,t.c 2m)23% (c,t.c 4m)개선규격H-248X249X8x13| H-298(299x9x14H-100X100*68(2)설계여유34% (c.t.c 4m)62% (c.t.c 4m)147% (c.t.c 4m)ㅇ공사비 검토63) 터널 형 방음 시 (=7002,설8=40720) 적용 시( 금 단위액 : 억원)구분당초(1)개선 (2)비율(22/2)터널형 아사이방음시설5%) 설치비299237479.4%당초 대비약 20% 절감 예상12) 1: 사 하중, 8: 적 설하중, \: 풍 하중4218) JESU] SNe y PeMSS Ve BAe] zw deol qe SESS-1s AARCOMsace3y추진계hd Johooh 므HMㅇ (지주설계법)한계 상태설계법 적용참고)6(풍 하중 산정) 구조 검토된 산정 방안 활용( 붙임 #30 (안정성 추가 확보):설계 여유 20%이상 확보및 지주 앵 볼트커풀 림 방지시스템도입0 풍 하중 산정의 실무 활용과이 해를 돕 구조 위한 편람 발간0 터널형 방음시준※ 터널 형 방음시설에 따른 각종 기준수립- 기하구조( 횡단 구성)- 환 구조및 각종 방재 기준- 전단면, 반단면(폐합, 부분 개 방)에 따른 소 음영향등적용 노선8설계 중 노선 : 본 방침 적용8공사 중및 유지 관리 노선 : 주관 부서 판단 후 적용붙임 자료]1, ASCE/SEI7-10324]"42.건축구조 기준 AAISKE(KDS41 1015: 2019)8.도로의 터널 형 방음시설 풍하중 산정 방안4. Case Study Ay}358| +-)eenaby군령| CASESTUDY2x}LU설계 조건0 폭 462,높이72 ㅁ의 8 차로도로터널형 방음벽0 기본 풍 속 : 262/8( 설치지역 : 광주)06 강재 규격 : 88315(항복 강도 31584028)06 대표단면도 46,0002,0007,0005,000디 구 검토조결과 비교o SofSeo] Sek BUMeEt당초(32)26.478.6개선(2)최대 모멘트휠ㅣ 측면 구조등재지붕재중간 구조둥재비고(01)78.626.441.3단위: 142Q29.332.53.0COMsace3yo AskeZSH1,2D4+1,69+0,65W!4))o] st FaMeE129.6당초(01)26.9136.1개선(2)1.9106.5최대 모멘트휠ㅣ 측면 구조등재지붕재중간 구조등재비고01)136.1129.626.9T?|) kN-'m@106.5130.11.9@ 풍하중 재하 방식을 개선 하는 BS 28 BoMeEL지 붕 재에서는 유 사 하고, 구조등 재에서는 7% ~ 78% 정도 수준임니 지주 규격설계 결과구분측면 구조둥재지 붕재중간 구조등 재규격H-386X249X8X12H-244X252X11X11H-244X252X11X112설계여유3% (c.t.c 2m)8% (c.t.c 2m)23% (c.t.c 4m)규격H-248X249X8X13H-298299x9x14H-100X100(6X8e설계여유34% (c.t.c 4m)62% (c.t.c 4m)147% (c.t.c 4m)o UeOF 40% AZ7KS (2,196kg/m-1,311kg/m)360| PASS-)eeP202085설계 실무 자 집료KiChal] AIAAK(FRP) ASetet Ae널 형 방음시설설계개선검토공관안전ㅇ[고 편리한ay, oy, 미 래 교플랫폼 구조업토프구조물 형상을 고려한터널 형 방음시설설계개선검토0000.00)느 고속도로 주변 터널형 방음시설 설치요구가 지 속적으로 중가※ [동광 주- 광 산] 구조 본설계 반 (영 ㄴ =2.38107), [안산-북 수원] 지자체 요구(ㄴ=0.617)1그* 외부 전문가 포함가 구성및 구조기술자문0] 2020. 3. 방음벽지주성능 극대화를 위한검증 구조기술자문*( 기존) 허용 응력설계법2] 2020.4. 방음벽지주최적화방안수립(한계 상태설계법 적용등)* 지주 자재비 23% 절감및 풀 림 방지시스템 적용으로안정성 향상8000. 8. 방음벽 지주 표준도 개정(방음 판 높이 1 ㅁ이하)[] 2020. 8.도로의 터널형 방음시설 풍 하중 산정방안 마련(설계심의)x "ASCE/SEI 7-10(2010)7))및 떤축구조 기준설계 하중(2019)9』 참조7) 미국 토목 학 (480\회: 410ㅁ67087 80067 of Civil Engineers)4) =-%22KSEI: Structural Engineering Institute)A]발 간한 건물 관련 하중 기준8) 국 토교통 (2019),부건축구조 기준설계 하중, 4128 41 10 15.CXLsacesyTASS | 363현설계실태및 문제점디 터널형 방음시설 형태구분구분밀폐형측벽개방형」반|영동선 37.0밀폐형상부개방형-서울 외곽 선 86.0(() SAS0 지주(강재는 허용응력oOo71설계법 , 기초(콘크리트)는 강도설계법 적용.현행설계법개정설계법 (`15년이후)T=허용 응력설계법강도설계법한계상태설계법|본 사용히 중에 의한 부재응력 | 계수하중이 부재의 극한 | 강도 섬계 범의 깅 감도 소 계수 하중개년 | HVT 허용응력을 넘지 | 강도를 초괴 하지 않도록 | 계수등을 확률 론 적 방법에않게 설 하는계방법설계 하는 방법근거한 값으로 설 하는계 방법Ag | 728 콘크리트 , 강구조 철 콘크리트근모는 부재~ 15년이후도로교 관련 각종 기준은한계 상태설계법이 제 되어그 외의 구조부재도이에 대한 적용성을 검토 할 필요가 있음354|=)ee너7H틸 레버 형태의 단 순보폐 합 형 지 붕 구소= 수 평으로 재하되는 풍 ㅎ: 캔 틸 레버 형 구조물에재하되는 형: 터널형방yoo] WER: FSS geho음시설은 9고려 되지 않은풍하중의 일률적 수평 재하는 부적합한 것으로파Lue . 개설계개선검토주설계법0 최신도로교설계으로법변경검토- “방음벽지주최적화방안(설계 처-1041, '20 . 3) 준용※ 현설계 대비 23% 지주절감효과 구조대Oli당초개선[|=허용 력응설계법설계법 변정한계 상태설계법9) 양력(77, 144 물체 주 위에 유 체가 흐를 때 물 체의 표면에서 유 체의 흐 름에 대하여 수 직 방향으로 발생하는 힘을 말한다COMsace3y1 Sas A148ㅇ 구조물 형상을 고려한 재하 방식 개선검토* ASCE 7-10및 건축구조 (06준41 10 15 : 2019) 준용당초개선^ \ \7I)-7)\|02상 구조 재하 방 삭을 고려한 풍 하중 산정 방안!) 마련 [설계심의 완료 ('20.8)]- 산정 편람 주 내용ㆍ구조물 형상에 부 하는 합풍 하중 재하 방법 제시ㆍ터널 진 압 진출 부의 국부적 상승 효과 고려ㆍ차량 운으로행인한 풍 하중 영향 고려ㆍ지역별(사군 단위) 기본 풍 속 세분화 : 167 개소 (24~440/8, 22 ㅁ/8 단위))도로교설계기준은 대표지역표기 : 25 개소 (30~502ㅁ/8, 52ㅁ/8단위)|안정성 추가 확보 방안0설계 여유20%이상 확보토록설계 유도- 구조후 관련 불확실한 하중 요소(풍하중및 설 하중 :가 지배※ 계수 하중 조합 : 1.20( 사 하)+1.68(중설 하)+0.65\"((중풍 하중)- 국내외 최초의설계기법 시행에 따른 실무 적인부담 완화※ 향후 연구과업이나, 시뮬레이션및 정밀 해석등을 통해불확실성이 충분히 입증 되는 경우 위설계 여유는 궁극 적으로 고려하지 않음0 지주 앵커 볼트 풀림 방지시스템도 입으로 통한안전성 확보- “방음벽 지주 최적화 방안(2020. 4.)” 참고10)도로의 터널 형 방음시설 풍 하중 산정 편람11)한 상계태설계법의 지 배 단면이 되는 휠 강도로 비 교 하였으며,1g 계산 함M,356 ㅣ 구조물공COCsaceay[] 028880001?결과(붙임 #4 참고)0 설 조건- 8 차로터널형 방음시설46,000 r I( 폭 462, 높이72)- 기본 풍속 : 26m/s2,000(지역 : 광주)7,0005,000- 강재 : 88815(/,,=31514088)|ㅇ 하중 산정 결과비교=x번 Zc} 2= 1-(kN'm)하중부재당초(2) | WAC) ㅣ 비율(@/)측면 구조등 재78.699 331%풍 하중지 붕재26.432.5123%중간 구조등 재4133.01%aeas측면 구조등 재136.1 106.518%1 ㅜ하중조합 ,지 붕재129.6 130.1100%(1, 2D+1,65+0,65W!2)) |-ay aaa209197%© ES AIS Was: BP 작용 휠 모멘트는 지 붕 재에서는 유사하고, 구조등 재에서는 7% ~ 78% 정도 수준임0 지주설계 결과 비교구분측면 구조둥재지 붕재중간 구조등 재당초규격H-386X249x8x12 | 브 -2445025211)01 | 브 -2449052%11×11(31)설계 여유)3% (c,t.c 2m)8% (c,t.c 2m)23% (c,t.c 4m)개선규격H-248X249X8x13| H-298(299x9x14H-100X100*68(2)설계여유34% (c.t.c 4m)62% (c.t.c 4m)147% (c.t.c 4m)ㅇ공사비 검토63) 터널 형 방음 시 (=7002,설8=40720) 적용 시( 금 단위액 : 억원)구분당초(1)개선 (2)비율(22/2)터널형 아사이방음시설5%) 설치비299237479.4%당초 대비약 20% 절감 예상12) 1: 사 하중, 8: 적 설하중, \: 풍 하중4218) JESU] SNe y PeMSS Ve BAe] zw deol qe SESS-1s AARCOMsace3y추진계hd Johooh 므HMㅇ (지주설계법)한계 상태설계법 적용참고)6(풍 하중 산정) 구조 검토된 산정 방안 활용( 붙임 #30 (안정성 추가 확보):설계 여유 20%이상 확보및 지주 앵 볼트커풀 림 방지시스템도입0 풍 하중 산정의 실무 활용과이 해를 돕 구조 위한 편람 발간0 터널형 방음시준※ 터널 형 방음시설에 따른 각종 기준수립- 기하구조( 횡단 구성)- 환 구조및 각종 방재 기준- 전단면, 반단면(폐합, 부분 개 방)에 따른 소 음영향등적용 노선8설계 중 노선 : 본 방침 적용8공사 중및 유지 관리 노선 : 주관 부서 판단 후 적용붙임 자료]1, ASCE/SEI7-10324]"42.건축구조 기준 AAISKE(KDS41 1015: 2019)8.도로의 터널 형 방음시설 풍하중 산정 방안4. Case Study Ay}358| +-)eenaby군령| CASESTUDY2x}LU설계 조건0 폭 462,높이72 ㅁ의 8 차로도로터널형 방음벽0 기본 풍 속 : 262/8( 설치지역 : 광주)06 강재 규격 : 88315(항복 강도 31584028)06 대표단면도 46,0002,0007,0005,000디 구 검토조결과 비교o SofSeo] Sek BUMeEt당초(32)26.478.6개선(2)최대 모멘트휠ㅣ 측면 구조등재지붕재중간 구조둥재비고(01)78.626.441.3단위: 142Q29.332.53.0COMsace3yo AskeZSH1,2D4+1,69+0,65W!4))o] st FaMeE129.6당초(01)26.9136.1개선(2)1.9106.5최대 모멘트휠ㅣ 측면 구조등재지붕재중간 구조등재비고01)136.1129.626.9T?|) kN-'m@106.5130.11.9@ 풍하중 재하 방식을 개선 하는 BS 28 BoMeEL지 붕 재에서는 유 사 하고, 구조등 재에서는 7% ~ 78% 정도 수준임니 지주 규격설계 결과구분측면 구조둥재지 붕재중간 구조등 재규격H-386X249X8X12H-244X252X11X11H-244X252X11X112설계여유3% (c.t.c 2m)8% (c.t.c 2m)23% (c.t.c 4m)규격H-248X249X8X13H-298299x9x14H-100X100(6X8e설계여유34% (c.t.c 4m)62% (c.t.c 4m)147% (c.t.c 4m)o UeOF 40% AZ7KS (2,196kg/m-1,311kg/m)360| PASS-)ee

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