1. 개요
1) 교량의 내하력(안전성)평가란 기존교량의 여러기능을 평가하여 교량의 실용성, 안전성을
판단하는 것을 말한다.
2) 그러므로 계획, 설계시 부터 일정 시점의 교통량 반영 및 향후 유지관리를 고려하여야 한다.
2. 교량의 안전성 평가 목적
1) 기존교량의 구조적 결함 분석
2) 설계자료가 없는 노후교량의 안전성, 실용성을 평가
3) 기존교량의 수명연장으로 경제적 이용 극대화
4) 기존 교량의 유지관리에 필요한 자료 제공
3. 안전성 평가 순서 Flow Chart
외관조사 -> 정적 및 동적재해시험 -> 내하력평가 -> 종합적평가 -> 대책수립(보수/보강)
4. 안전성 평가 방법
1) 사전조사
① 교량의 구조형식, 설계기준, DB18, DB24 등
② 설계도면, 구조계산서 등
2) 외관조사
가) 상부구조
① 도로의 표면손상 및 균열, 처짐
② 난간대 및 경계석 결함 조사
나) 교좌장치
① 교좌장치의 구조적 결함
② 재료손상 및 신축이음부 작동여부
다) 하부구조
① 교대 및 교각의 균열
② 기초의 유실 및 침하
3) 정적재하 시험
① 차량의 휨방향으로 이동시키면서 측정
② 정적변형율 / 처짐 측정 -> 처짐 및 응력산정
4) 동적재하 시험
① 차량의 주행속도를 15㎞/h씩 증가
② 동적변형율 / 처짐측정 -> 이론치 / 측정치 비교
5) 내하력 평가방법
가) 현행 도로교의 시방서에 따른 해석을 통해 얻어진 기본 내하력을 토대로 교량의 경제성,
안전성등을 고려하여 공용 내하력을 산정
나) 내하력 평가의 특성인자
① 하중의 증가, 교통량의 변동, 차량규격의 변천
② 설계시방서의 변화
③ 설계 및 구조해석 개념의 변천
④ 유지관리 개념의 변천
다) 허용응력에 의한 내하력 평가방법
① 기본내하력 : 교량이 감당할 수 있는 활하중의 크기를 설계하중(DB하중)을 기준으로
나타낸 일종의 비례값
P(기본내하력) = DB하중 X δa - δd / δDB하중
※δa:재료의 허용응력, δd:사하중에 의한 응력, δDB하중:DB하중에 의한 응력
② 공용내하력 : 기본내하력에 보정계수를 가상하여 실제로 적용할 수 있는 공용하중을
결정
P'(공용내하력) = P X Ks X Kr X Kt X Ko
※ P:기본내하력, Ks:응력보정계수, Kr:노면상태보정계수, Kt:교통상태보정계수,
Ko:기타보정계수
6) 종합평가
① 정상상태 : 대상교량의 필요자료를 DATA
② 비정상상태 : 대상교량에 대한 보수/보강 및 재시공 여부를 결정
7) 대책수립
① 운행정지, 속도제한 등
② 교량의 보수, 보강, 교체 등
5. 계측관리
1) 주요계측사항
① 지진
② 바람
③ 가속도
④ 처짐
2) 계측기 설치위치
① 지진계 - 기초의 상단에 설치
② 가속도계 - 주탑.Cable, 교량의 경간 및 중앙부에 설치
③ 변위계 - 경간중앙 및 지점부에 설치
④ 반력측정계 - 교좌장치
⑤ 풍향.풍속계 - 주탑, 중앙부에 설치
6. 문제점
1) 설계시점과 사용시점의 교통량 급격 변화
2) 제한차량의 빈번한 통과
3) 지속적 유지관리 미흡
4) 전문가 부족
5) 내진기준 없다
7. 대책
1) 설계시 일정시점의 교통량 충분히 반영
2) 지속적 유지관리 및 기준확립
3) 교량 진단기법의 표준화
4) 전문가 양성 및 충원
5) 내진기준의 확립
8. 결론
1) 교량은 정기적인 내하력평가로 교통의 기능을 유지하므로써 안전성과 확실성을 확보해야
하며,
2) 하중 수행능력에 대한 변동성이 많으므로 현황을 정확히 파악하여 교량의 평가를 활용하고
합리적이고 일관성 있는 안전성 평가절차가 확립되어야 한다.
3) 지속적 유지관리 미흡
[출처] 교량구조물의 안전성평가 및 내하력 평가방법|작성자 Hooni