본문

건설공사원가절감

상세정보보기

상세정보보기
기후변화에 대비한 고속도로 표지판 설치기준 개선 검토
한국도로공사
1. 일반현황

(1) 최근 기후변화에 따른 태풍, 강풍 등으로 인한 도로시설물 피해 증가
(2) 도로시설물 중 피해가 집중된 표지판(단주, 복주식)에 대한 설치기준 개선 필요
공사 > 한국도로공사
부대공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>도로운송시설>자동차 도로;공종분류>토목공종>도로 및 포장공사>교통안전시설

2. 현황 및 문제점


2.1 기후변화 추이

(1) (기온변화) 기온은 과거 80년 동안(1911~1990) 1.3℃상승한 반면, 최근 20년 동안(1991~2010) 0.8℃로 급증(약 2.5배), 세계기온 상승추세보다 급함(약 2.8배)

(2) (태풍 발생빈도) 태풍의 발생빈도는 평균적으로 연간 25개 정도이며, 한반도에 직접 영향을 미치는 빈도는 연간 3.1개 수준으로 7월~9월에 집중

(3) (태풍 강도) 내습한 태풍은 지구온난화 등의 원인으로 그 강도 및 규모가 커지고 있으며 또한, 국지적인 돌풍도 자주 발생함 (속초, 63.7m/s, 2006)

img049101.gif 

<기온변화 추이 및 태풍 풍속 극값 변화>

 

(3.1) 향후 기후변화에 대비한 시설물 설치기준 강화 필요

 

2.2 피해발생 현황 분석

2.2.1 표지판 피해현황

(1) 연도별 피해현황

img049201.gif 

(2) 2012년도 피해 내용 분석

(2.1) 지역별 피해현황

img049202.gif 

(2.2) 주요 피해내용

(2.2.1) 단주 및 복주식 지주의 좌굴 및 전도, 변형 집중발생

(2.2.2) 내민식 표지판의 경우 보조표지판 파손 등 피해 경미

(2.3) 지주 형식별 피해 현황

img049203.gif 

(3) 표지판 피해사례 (사진대지)

img049301.gif 

 

2.3 설계기준

2.3.1 설계기준 변천경위

(1) 문형식 표지판 지주 및 기초단면 개선 (설계처, 1998. 10)

(1.1) ‘도로표지관련 규정집’ 하중조합 조건에 맞춰 기초 및 지주단면에 대하여 경제성 위주의 설계기준 최적화

(2) 표지판 설계 풍하중 검토 (설계처, 2004. 12)

(2.1) 설계풍속 및 풍하중 산출식 개선

(3) 표지판 세부기준 정립 및 표준도 개정 (설계처, 2005. 12)

(3.1) 설계 풍하중 검토결과 적용 및 표지판 지주 허용응력 및 할증계수 정립

 

2.3.2 현 설계기준

img049302.gif 

(1) 표지판 설계풍하중

img049401.gif 

(2) 단주식, 복주식 표지판 현황

img049402.gif 

 

2.3.3 문제점

(1) (피해발생 지속) 지속적인 설계기준 보완에도 불구하고 강풍에 의한 표지판 지주 피해 지속발생

(1.1) 2012년 : 발생건수 169건, 피해액 349백만원

(2) (기후변화 가속) 최근 지구온난화에 따른 기후변화 가속으로 태풍의 강도 및 규모가 커지고 국지적인 돌풍 빈발

(2.1) 설계풍하중을 초과하는 태풍발생 증가

(2.1.1) 2012년 태풍(볼라벤)의 경우 최대풍속 51.8m/s

(3) (비틀림 검토 미흡) 풍하중 방향에 따른 지주의 비틀림 검토 미흡

(3.1) 풍하중 검토시 이상적인 상태의 등분포하중으로 가정하고 있으나,

(3.2) 풍향의 불규칙성 및 복주식 표지판의 지주길이 상이로 변위차 발생

(3.3) H형 지주 구조상 강축 및 약축방향의 강성차이로 약축방향으로 하중 작용시 구조상 불리

img049501.gif 

(4) (기초 토피 부족) 공용 중 집중호우 등 여러요인에 의한 성토부 유실로 기초상부 토피 부족현상 발생

(4.1) 단주식(교통표지)의 경우 대부분의 피해사례가 기초전도임

(4.2) 기초형상 개선필요 (사다리꼴 형태→역T형)

(5) 최근 기후변화에 대비하고 시설물 피해예방을 위해 표지판(단주 및 복주) 설계기준 개선 추진

3. 개선내용


3.1 추진방향

(1) (현 설계기준 준용) 기본풍속 및 설계풍하중 산정식 등 설계기준 변경에 대한 한계

(1.1) 기본풍속은 도로교 설계기준에서 제시한 지역별 풍속 적용

(1.2) 모든 표지판을 대상으로 한 설계기준 강화시 경제적 설계문제 대두

(1.3) 해외 설계기준 대비 국내 표지판이 강화된 풍하중을 적용하고 있는 실정

img049601.gif 

(2) (단면개선) 방향별 풍하중 저항에 우수한 지주단면 적용

(2.1) 방향에 관계없이 저항성이 우수한 단면으로 개선 필요 (H형→원형)

(3) (추가하중 검토) 구조계산시 비틀림 모멘트를 고려한 하중계산 적용

(3.1) 설계단면력 모델링 검토 (하중재하 형상 및 단면력도)

img049602.gif 

(4) (기초형상 개선) 기초부 전도에 유리한 단면형상으로 개선

(4.1) 기초전도 안전율(Fs) 상향 : 사다리꼴(Fs=2.1), 역T형(Fs=3.5)


3.2 지주 및 기초검토

(1) 표지판 지주

img049701.gif 

(2) 단주식(원형) 표지판 기초

img049801.gif 


3.3 검토결론

(1) 풍하중의 방향에 따른 지주의 비틀림 영향을 고려하여 단주식 및 복주식 표지판의 지주형태(H형→원형) 변경

(2) 기초 상부토피 유실 등을 고려하여 단주식 표지판의 기초형태 (사다리꼴→역T형) 변경

(3) 단주식 및 복주식 표지판 계산시 비틀림 모멘트 고려

(4) 검토결과를 반영하여 표준도 변경

4. 결론


(1) 실시설계 중인 노선 : 본 방침 적용

(2) 건설 및 공용중인 노선은 공사 및 유지보수 여건에 따라 주관(시행)부서에서 적용여부 판단
다운로드