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압축부재의 최소 축방향 철근량 적용(안)
한국도로공사
압축부재의 최소 축방향 철근량
1. 일반현황

2005년 6월 기술심사처에서 수립, 시행된 “압축부재 축?향 철근량 설계기준”이 2007년 7월 콘크리트구조설계기준 해설 개정으로 적용이 어렵게 되어, 연구과제 추진, 콘크리트 학회 자문 및 설계심의를 거쳐 최종 적용(안)을 마련하여 이를 적용코자 함
공사 > 한국도로공사
교량·구조물공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>교량시설>도로교;공종분류>토목공종>교량공사
2. 현황 및 문제점

2.1 추진경위
(1) 2005. 1 : 축방향철근량 관련 질의 회신 (한국콘크리트학회 ↔ 도공)
(2) 2005. 6 : 방침수립(기술심사실-1043, 2005.6.30) 및 산하기관 통보 ⇒ 건설현장에서 일부 교량에 적용하여 시공 완료
(3) 2007. 7 : 콘크리트구조설계기준 해설 개정 ⇒ 유효단면적 규정은 최소편심 이하인 경우에만 적용토록 문구 추가 (고속도로 교량 대부분 유효단면적 적용 불가)
(4) 2008. 4 : 감사실 시정사항 통보 ⇒ 축방향 철근량 설계기준에 관한 2005년도 방침내용과 콘크리트 구조설계기준 해설 내용이 상이하므로 재검토 필요
(5) 2009. 10 : 연구과제 추진 (도로교통연구원)
(6) 2009. 11 : 한국콘크리트학회 자문 의뢰 (도로교통연구원) ⇒ 연구내용의 타당성 및 설계적용 여부
(7) 2009. 12 : 자문결과 회신 (한국콘크리트학회 → 도로교통연구원) ⇒ 콘크리트구조설계기준(2007) 해설은 수정할 필요가 있으며, 기둥 설계강도가 소요강도보다 큰 경우 감소된 유효단면적을 적용할 수 있음
(8) 2010. 4 : 설계심의 요청 (도로교통연구원 → 기술심사처)
(9) 2010. 5 : 설계심의 및 결과 통보 (심의결과 : 원안채택)
(10) 2010. 6 : 설계심의 조치결과 송부 (도로교통연구원 → 기술심사처

2.2 연구과제 추진 내용
2.2.1 국내ㆍ외 설계기준 검토
(1) 국내 : 도로교 표준시방서(1996), 콘크리트표준시방서(1996), 도로교 설계기준(2000), 콘크리트구조설계기준(2003, 2007)
(2) 국외 : 미국 AASHTO(LRFD, Standard), ACI, 영국 BS code, 유럽 Eurocode, 일본도로교시방서
2.2.2 기준검토 결과
(1) 국내ㆍ외 기준을 종합적으로 검토한 결과 *)유효단면적 적용은 타당하며, 교각의 비합리적인 설계가 되지 않도록 하기 위해 “감소된 유효단면적은 축력이 강도를 지배하는 경우 즉, 최소편심이하의 편심을 갖는 하중이 설계를 지배하는 경우에만 적용”할 수 있도록 하는 콘크리트구조설계기준 해설의 수정이 필

(2) 이에 본 설계기준 주관기관이 한국콘크리트학회에 자문 의뢰

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2.2.3 콘크리트 학회 자문결과
(1) 자문일자 : 2009. 12. 4(금)
(2) 자문위원 : 김진근(학회장) 외 5인
(3) 자문결과
“최소 편심 이하의 편심을 갖는 하중이 설계를 지배하는 경우에 유효단면적 규정이 적용될 수 없다”는 해설 6.4.1(4)는 향후 콘크리트 구조설계기준의 해설을 개정할 때 이 해설내용을 수정할 필요가 있음
3. 개선내용

3.1 설계심의 결과 및 최종 제안내용
3.1.1 설계심의 결과
(1) 심의방법 : 자료검토 후 서면심의
(2) 검토기간 : 2010. 5. 19(수) ~ 25(화) [7일간]
(3) 심의위원 : 이재훈(영남대 교수) 등 7명
(4) 심의결과 : 원안채택 (전체위원 7명 중 6명이 “원안채택”)
3.1.2 최종 제안내용
구조공학적 문제가 아닌 다른 요인에 의하여 기둥의 단면 크기가 하중에 의해 요구되는 단면보다 큰 단면으로 결정되는 경우, 편심에 관계없이
(1) 감소된 유효단면적을 사용하여 최소철근량과 설계강도를 결정할 수 있음
(2) 이때 감소된 유효단면적이 전체 단면적의 1/2 미만이면 유효 단면적을 전체 단면적의 1/2로 함
(3) 1%의 축방향 철근비을 갖는 감소된 유효단면적의 압축부재는 발생되는 모든 계수하중을 지지할 수 있어야 함
(4) 장주효과를 고려하기 위해 Kl/r을 검토하는 경우에는 감소된 유효단면이 아닌 전체단면적에 대해서 검토
4. 결론

(1) 설계 중인 노선 : 설계 적용
(2) 공사 중인 노선 : 현장여건을 감안하여 설계변경
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