구조물에 가해지는 하중

구조물에 가해지는 하중

1) 개요

전기철도 구조물에 가해지는 하중은 크게 나누어 수직하중과 수평하중으로 분류되며 수직하중은 전선 및 지지물 자체 중량이며 작업원 및 기계기구의 중량 등이 포함된다. 또한, 수평하중은 풍압하중, 눈하중, 곡선로의 횡장력 등이 포함된다.

2) 하중의 종류

(1) 수평하중

가) 갑종풍압하중

고온계 하중으로 여름철 태풍을 기준으로 하여 설계조건을 정하고 있다. 우리나라에서는 풍속 35[㎧]의 바람이 있는 것으로 가정한 경우에 발생하는 하중이다.

나) 을종풍압하중

저온계 하중으로 겨울철의 계절풍을 기준하여 설계조건을 정하고 있다. 가선된 전선에 두께 6[㎜] 비중 0.9의 빙설이 부착한 상태로 갑종풍압하중의 ½을 적용한다.

 

다) 병종 풍압 하중

갑종풍압하중의 ½의 풍압에 의해 발생하는 하중으로 인가가 많이 밀집된 장소 및 저온계에 있어서 강풍이 없이 빙설이 많지 않은 지역을 대상으로 한다.

라) 수평장력

수평장력은 곡선로의 지지물에는 전선의 장력에 의해서 곡선 안쪽 방향으로 수평장력이 발생하고, 인류개소는 전차선을 인류 할 때 그 분력에 의하여 1경간 앞 지지점에 수평방향의 하중이 가해진다. 또한, 직선로의 지그재그 편위에 따른 수평장력도 발생한다.

(2) 수직하중

전선 및 지지물 자체 중량과 눈에 의한 침강력, 경사면 적설의 이동에 따른 작용력, 보수요원의 중량 등이 적용된다.

3) 하중의 적용방법

하중은 동시에 가해지는 하중과 그렇지 않은 하중이 있기 때문에 조건에 따라 소멸되거나 합해지는 방향으로 작용하는 경우가 있다. 이러한 하중들을 구조물의 강도계산에 적용할 때에 단순히 모든 하중을 더해서 사용하는 것이 아니므로 주의가 필요하며, 적용방법은 다음과 같다.

(1) 풍압하중을 적용할 때는 고온계(갑종풍압) 및 저온계(을종, 병종 풍압)에 대해 계산결과 나쁜 쪽으로 최대 값을 적용한다.

(2) 풍압하중과 수평장력이 동시에 작용할 때 전선의 장력은 장력이 자동 조정되는 전선을 제외하고 풍압에 따라 변화한 장력을 적용한다.

(3) 갑종 풍압하중은 일반적으로 태풍하중을 적용하지만 겨울철 계절풍에서 최대풍압 하중이 발생하는 지방에서는 적용온도를 -5[℃]를 적용한다.

(4) 적설지구에는 갑종, 을종, 병종 풍압하중과 적설시 하중을 비교하여 장력이 최대가 되는 하중을 적용한다.

(5) 빔 등과 같이 구조물에 지지되는 전선가닥수가 많으면 전선이 지지물에 대해서 지선의 역할을 하기 때문에 선로에 평행한 방향의 하중은 무시한다.

(6) 눈에 철주 등의 사재가 묻힐 우려가 있는 개소에는 사재의 계산에 적설에 따른 침강력을 더해 준다.

(7) 지선 및 지주는 인류되는 전선의 장력을 고려한다.

(8) 기타 필요개소에는 단선충격하중 100~200[㎏f/조]와 작업원 중량 60[㎏/인]의 하중을 고려한다.

(9) 전선에 상정하중을 가했을 때 인장하중에 대하여 안전율은 경동선 2.2이상 기타 전선은 2.5이상으로 한다.