수직구의 '환기구'를 설계할 때 체크사항들
콘크리트 구조기준 사용
수직구, 환기구(특히 한전발주) 설계시 적용하는 하중조합은 콘크리트 설계기준을 주로 사용한다.
Aculvert에서 아래부분을 확인하면 된다.
내진설계시 위험도계수 0.57의 출처
기능수행의 내진 1등급은 평균재현주기 100년이고
붕괴방지의 내진 1등급은 평균재현주기 1000년이다.
설계정수
한전 쪽 수직구 환기구 구조계산서들을 보면 철근콘크리트 단위중량을 25 kn/m3 으로 놓는 경우를 많이 볼 수 있다. 보통 일반 토목구조쪽에서는 24.5 kN/m3 을 주로 사용하는데.... 뭐 약간 보수적으로 설계해준다는 차원에서 25 kN/m3를 쓰는 것도 나쁠 것은 없다.
내진등급
1등급. 위험도계수 - 기능수행 : 0.57 , 붕괴방지 : 1.40
철근상세
CTC는 1Cycle CTC300, 2Cycle CTC300 을 많이 하는 것 같았고
피복은 벽체 슬래브 모두 내측은 60, 외측은 80 인 경우가 많았다.
단절점부 2Cycle 주철근 절곡배치?
일반 암거에서는 2Cycle의 우각부 주철근을 Round로 휘지 않고 각지게 절곡시켜 넣곤 하는데 그 이유는 그 2Cycle의 주철근이 주철근의 역할 이외에도 우각부보강철근으로도 인정이 되기 때문이다. (Round로 넣으면 그게 안된다) 그래서 철근량이 줄어든다.
하지만 한전 전기관로공사의 경우 그런 것까지 굳이 알고싶어하지 않는 눈치고, 위의 내용을 설명하기도 귀찮다.
그래서 그냥 1cycle과 2cycle주철근 모두 round로 휘어 배치하는 것이 대세인 것 같다.
(암거를 자주 설계하는 사람에게는 이렇게 시대역행으로 설계해주는 것도 고역이다)
전단철근
전단철근은 보통은 진짜 '전단철근'은 꺾인ㄷ형이나 캡형 등을 사용하고 전단이 걸리지 않는 부위는 ㄷ형 조립철근을 사용한다.
하지만 ㄷ형 조립철근은 현장에서 우마철근으로 사실상 적용할 수가 없다. 혼자 못 서 있기 때문이다.
그래서 현장에서는 보통 꺾인ㄷ형이라도 설계에서 잡아줘야 그 아랫부분을 서로 다른 방향으로 꺾어서 '스스로 서있을 수 있는 우마철근'으로 활용할 수 있어서 조립철근의 효용성이 생긴다고 한다.
결론적으로 전단이 걸리던 안걸리던 한전 관로공사에선 꺾인ㄷ형으로 모두 가주는 게 합리적인 것 같다.
활하중 적용토피를 실제 토피보다 1m 감한 값을 적용한 계산서가 있었는데
- Aculvert에서 적용이 아직 안되는 것 같음
수직 지반변형계수
도로설계편람(2012)에 나와있는 E_0 = 2800 N 의 값은 너무 과도하다는 의견이 오랫동안 제기되어 왔다.
특히 도로공사 과업수행시 2800N은 너무 과도하여 오히려 700N 정도로 잡은 경우도 많았다.
하지만 수직구 환기구 등 한전과업 등에서는 1000N 정도로 하는 것이 무리가 없을 듯 하다.
E_0 = 1 N (MPa) = 1000 N (kN/m2) (국도건설공사 설계실무요령 2021)
Aculvert에서는 트리메뉴 중에 기초부설정에서 입력할 수 있다.
기초지반의 단위중량
일반적으로 도로암거 설계시에는 기초지반 단위중량을 20kn/m3로 잡고 그 수중단위중량을 10kn/m3로 하는 경우가 많다. 그런데 관로공사 설계계산서들을 보다보면 기초지반의 단위중량을 18kn/m3 으로, 그 수중단위중량을 9kn/m3로 한 경우들도 제법 있었다. 뭐가 맞다고 말할 수는 없다.
내진설계
한전 관로 설계시 성능목표는 붕괴방지, 기능수행 둘 다 봐줘야 하는 듯 하고 내진등급은 1등급으로 잡는 것 같다. 근거는 아직 확인하지 못했다.
전단철근 간격 검토
많은 관로구 계산서에서 전단철근 간격 검토를 일부러 빼는 경우를 많이 보아왔다.
원칙적으로는 간격검토는 포함시켜야 한다.
토피
토피가 환기구(암거) 시점과 종점이 다를 경우
부력검토할 때는 최소토피를 적용시켜야 한다.
즉 토피하중을 구할 때는 최대토피를 적용하지만 부력검토를 할 때는 최소토피를 적용해야 한다.
Aculvert에 검토위치설정에 있다.
지지력 산정에 들어가는 지반정수는 Aculvert의 검토위치설정에 있다.
한전 관로공사 지반조사 결과지를 보면 의외로 설계정수까지 뽑아주는 경우가 있다.
UW는 Unit Weight, 즉 단위중량이므로 Aculvert 입력 때 주의하면 된다.
성토재의 단위중량
원지반을 열어 환기구를 설치하고 흙은 덮는다는 가정에서는 지반고가 바뀌지 않기 때문에 지반조사 데이터를 이용해서 환기구 위에 위치하는 현 지반의 물성치를 사용하면 된다. 물론 지반조사팀에서 설계지반정수를 제공했을 때의 이야기다.
관로쪽에서는 성토되는 일반 토사의 습윤 단위중량은 18, 수중단위중량은 9 정도로 하는 것이 일반적인 듯 하다.
하중
관로공사 환기구(암거) 설계시, 상부 슬래브의 활하중은 굳이 편재활하중을 적용할 필요는 없을 듯 하고,
편토압도 굳이 봐주지 않아도 될 듯 하다.
내부하중은 적용하지 않는 것이 하부슬래브 단면력을 더 키우는 효과가 있어서 약간 더 보수적으로 설계할 수 있다.
단위중량
공동구 설계기준(2018)같은 병맛기준을 보면 안되고
그나마 개선된 공동구설계기준(2021.5)를 봐야 한다.
노면활하중 - ★★★★ 정신차리고 잘 봐야 된다!!!
병맛기준인 공동구설계기준(2018)을 보면 안되고
공동구설계기준(2021.5)를 봐야 한다.
도로 밑이 아닌 위치이더라도 환기구 공사후 공사차량이 진출입하기 때문에 DB-24급의 활하중을 재하한다.
그런데
서울지하철공사의 토피에 따른 활하중 표를 이용하되, 실제토피보다 1m 작은 토피를 적용시킨 계산서를 본 적이 있다.
이건 공동구설계기준에 따른 것도 아니고 지나치게 과도하게 노면활하중을 봐준 것이라고 생각한다.
왜 이렇게 했을까.... 싶은데 이렇게 할 필요없고 공동구 설계기준(2021.5)에 맞춰 진행하면 된다.
D/Bo >= 0.5 일 경우에는
Aculvert에서 설계조건에서 하중탭으로 가서
설계기준을 "도로설계요령(표)"로 놓으면 된다.
그럼 표가 이런 표가 뜰 것이다.
지금 이 표는 우연히도 공동구설계기준(2021.5)의 노면활하중 D/Bo>=0.5 일 경우의 표와 일치한다.
즉, D/Bo >= 0.5일 경우에는 Aculvert에서 노면활하중 설계기준을 "도로설계요령(표)"로 놓고 진행하면 된다.
그리고 출력된 계산서에서 노면활하중부분의 참고문헌도 도로설계요령에서 공동구설계기준으로 바꿔준다.
그런데..
D/Bo < 0.5 일 경우에는 사태가 심각해진다.
D/Bo < 0.5 일 때의 Aculvert의 도로설계요령(표)의 노면활하중 값과
공동구설계기준(2021.5)의 D/Bo < 0.5 일 때의 노면활하중 값이 완전히 다르다!!
따라서 Aculvert에서 도로설계요령(표)로 놓고 진행하면 맞지 않게 되고 어쩔 수 없이 수작업으로 하중을 입력해야 한다.
그리고 계산서를 출력한 후에 엑셀 계산서도 고칠 게 많다. 저 아래에 별도로 설명한다.
[SOLVED]
D/Bo < 0.5 일 때의 표를 자세히 보면 Pv1 X D 로 되어 있는 걸 볼 수 있다. 오른쪽에 '노면활하중 Pv1은 표의 값을 D로 나누어 구함' 이라는 걸 보면 이 표의 값을 그대로 활하중 값으로 쓰면 큰일난다는 걸 알 수 있다.
토피 D로 나누어야 된다... 토피 D로...;;
수평철근
Aculvert 기본값대로만 하다보면 우각부에 너무 많은 수평철근이 배근되기 때문에
아래와 같이 약간 만져줘야 과도하지 않은 배근이 된다.
계산서 출력시 삽도 테두리 끄기
삽도 크기가 제각각이라 삽도 테두리를 꺼야 그나마 좀 더 보기가 나음.
Aculvert 생성된 계산서에 수정해야 할 사항들
- D/Bo >= 0.5 인 경우, 노면 활하중 부분에 참고기준으로 도로설계요령이 들어가 있는 것을 '공동구설계기준(2021.5) p22'로 바꿔줌.
- D/Bo < 0.5 인 경우
- 참고문헌 수정
- D/Bo < 0.5 인 경우
하중계산(상시) 쉬트와 하중계산(지진시) 쉬트에서 쓸데없는거 삭제
