지중구조물 노면활하중 기준 정리

지중구조물 노면활하중 기준 정리

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1. 국도건설공사 설계실무요령(2016) 4.구조물공(설계요령)

지하구조물의 노면활하중

◦암거상면의 토피 및 포장층 두께(m)

Bo:암거폭(다련BOX인경우 외측1-BOX의 폭)(m)

◦노면활하중이 10kN/㎡ 이하일때는 10kN/㎡으로 한다

③D/Bo≥0.5

토피두께(D,m)	노면활하중(Pvi, kN/m2)	비 고
1.0	39	토피의 중간 값은 노면활하중 상위의 값을 적용
1.5	25
2.0	18
2.5	14
3.0	11
3.5이상	10

④D/Bo〈0.5

D/Bo	노면활하중 (Pvi x D, kN/m2)	비 고
0.1	17	-D/Bo의 중간 값은 Pvi x D의 상위값을 적용 노면활하중(Pvi)은 표의값을 D로 나누어 구함.
0.2	27
0.3	33
0.4 이상	36

⑤토피고1.0m 이내인경우 이동하중으로 재하하고 상부슬래브는 바닥판기준을 따라 설계한다.

※상기 노면활하중값의 기준은 DB-24이므로 DB-18적용시는 별도로 검토하여 적용되어야 한다.

 

 

2. 도로설계편람 제3편 토공 및 배수(2012)

308.2 박스형 암거

<표 308.2>암거의 형식 선정 

형식	기초형식	순경간 또는 내경	토피두께	비고
관형암거	직접기초	1.0~4.5m	1.0~10m	최소토피 1.0m 유지할것
박스형 암거	직접기초	2~14m	1.0~15m	최소토피 1.0m 유지할것
문형 암거	직접기초	8~17m	-
	말뚝기초	12~17m	-	각도가 직각인경우
아치형 암거	직접기초	2~14m	15m

1.  활하중을 고려하고, 최소토피고 1.0m를 유지하느 기본으로 할것.

2. 토피고 3m 미만은 충격계수(최대 0.3까지)를 고려하고 3m 이상은 DB-24하중으로 고려할 수 있다.

 

(4)활하중(노면활하중)

①토피두께가 1.0m미만인 경우는 차륜집중하중이 암거의상부슬래브에 분포하중으로 작용하기에는 토피두께가 너무 작으므로 차륜하중을 직접 재하하여 별도 검토를 수행하여야 한다.

②토피가 1.0≦H<4.0m인 경우

가.암거상면에작용하는활하중에의한연직하중은(식308.11)로계산한다.

(식308.11)

 

 

여기서,

PVℓ : 암거 상면에 작용하는 활하중에의한 연직하중(kN/㎡)

W1 : 활하중의종방향분포폭(W=2H+0.2)(m)

Ｂ : 차량의 점유폭(Ｂ＝3.0)(m)

H : 토피두께(m)

i : 충격계수

Ｐr : 차륜하중

충격계수 i 의 값은 <표308.9>값으로 한다.

나. 한편Bo＞W인경우에는 <그림308.32>의 Pvi이 암거전폭(W)에 작용한다고본 상태와(0.2＋2H)의 폭에 재하되는 경우의 모멘트가 같다고 놓고Pvi을 구하여, 이값을 등분포하중으로한 단면력을 구한다.

이때의 암거전폭에 작용하는Pvi은(식308.12)와같이구한다.

③토피두께 4m 이상인 경우에는 <그림308.33>에서 보듯이 분포면적이 커져 식(308.11)로 계산한 분포하중이 10.0kN/㎡이하가 되는데 안전측으로 일정하게10.0kN/㎡의 하중을 고려한다.

④활하중의 측압성분

가.활하중의 측압성분은 토피두께에 관계없이 일정하게 (10×토압계수)kN/㎡를 재하한다.

나.1/2토압을 재하하는 경우 활하중의 측압성분도 1/2을 재하한다.

<표 308.9> 토피두께와 충격계수 관계

토피두께 (H)	0.15≤H≤1.0m	1.0≤H≤2.0m	2.0≤H≤3.0m	3.0m≤H
충격계수(i)	0.3	0.2	0.1	0

 

 

3. 도로설계편람 7편 지하차도 구조물설계

2.1.3 활하중

(1) 노면 활하중

지하 구조물에 대한 도로면의 활하중은 발주처 기준에 따르며, 다음 표를 참고할 수 있다.

<표704.4> 도로면 활하중의 등가 등분포 하중

토피 (m)	도로면의 활하중 (kN/m2)	토피 (m)	도로면의 활하중 (kN/m2)
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0	51.0 39.0 21.0 17.0 15.0 15.0	5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 이상	15.0 15.0 15.0 12.0 11.0 10.0

주) 중간토피에 대한 것은 그 상위의 값을 취한다.

 

 

4. 도로설계요령 7편

 

3.2.2 활하중

(1) 활하중

(가) 활하중은  DB-24하중을 재하 한다고 보고, 일반적으로 뒷바퀴 하중(T1)을 사용한다.(<그림 3.7>)

 

(나) DB-24에 의한 암거 종방향 단위 길이당 하중은 식 (3.5)로 계산한다.

여기서,  : 종방향 단위 길이 당 하중 (kN/m)

(다) 활하중의 분포는 접지 폭 0.2m로 지간방향에만 45ﾟ로 분포한다.

(라) 암거 구조물에 작용하는 노면 활하중은 아래표의 값을 적용한다.

노면 활하중이 10kN/m2 이하일 때는 10kN/m2으로 한다.(암거 내공이 6.0 이하인 경우 적용)③D/Bo≥0.5
③D/Bo≥0.5

토피두께(D,m)	노면활하중(Pvi, kN/m2)	비 고
1.0	39	토피의 중간 값은 노면활하중 상위의 값을 적용
1.5	25
2.0	18
2.5	14
3.0	11
3.5이상	10

④D/Bo〈0.5

D/Bo	노면활하중 (Pvi x D, kN/m2)	비 고
0.1	17	-D/Bo의 중간 값은 Pvi x D의 상위값을 적용 노면활하중(Pvi)은 표의값을 D로 나누어 구함.
0.2	27
0.3	33
0.4 이상	36

※ D : 토피고 (m)

Bo : 암거폭 (다련 BOX인 경우 외측 1 BOX의 폭, 벽체 두께 포함)(m)

(2) 연직 하중 및 측면 하중

(가) 토피두께 1.0m≤D˂ 4m 인 경우암거 상면에 작용하는 활하중에 의한 연직하중은 식 (3.6)으로 계산한다.(<그림 3.8>)

여기서,

PVℓ : 암거 상면에 작용하는 활하중에의한 연직하중(kN/㎡)

W1 : 활하중의 종방향 분포폭 (W=2H+0.2)(m)

Ｂ : 차량의 점유폭(Ｂ＝3.0)(m)

D : 토피두께(m)

i : 충격계수

Ｐ : 식(3.5)에서 구한 값

 

충격계수 i 의 값은 <표3.4> 값으로 한다.

<표 3.4> 충격계수

토피두께 (D)	0.15≤D≤1.0m	1.0≤D≤2.0m	2.0≤D≤3.0m	3.0m≤D
충격계수(i)	0.3	0.2	0.1	0

 

한편, B>w1인 경우에는 <그림 3.8>의 Pvl이 암거 전폭(W1)에 작용한다고 본 상태와 0.2 + 2D의 폭에 재하 되는 경우의 모멘트가 같다고 놓아 을 구하여, 이 값을 등분포 하중으로 한 단면력을 구한다.

 이때의 암거 전폭에 작용하는 Pvl 은 식 (3.7)과 같이 구한다.

 

(나) 토피 두께 4m 이상인 경우

토피두께 4m 이상인 경우의 연직하중 및 측면 수평하중은 <그림 3.9>에 표시하는 일정한 하중을 생각하면 된다.

(3) 본선용 암거에 대해서는 박스·라멘의 밑판에 연직스프링을 고려한 구조계로 설계를 하며, 하중은 박스형 암거의 항을 적용한다.

또한, 다음의 하중에 대해서도 동시에 고려하여야 한다.

(가) 활하중에 의하여 저판 축선에 작용하는 연직하중은 식 (3.9)로 계산한다.