철주의 구성 및 종별

철주의 구성 및 종별

 

조합철주, H형강주, 강관주와 빔접합부의 세부구조는 표준도에 의한다.

 

1. 철주의 구성

 

가공전선로의 지지물로 사용하는 철주 또는 철탑은, KS 규격에 적합한 강판, 형강, 평강, 봉강(볼트재를 포함, 이하 같음) 강관(콘크리트를 충전한 것을 포함, 이하 같음) 또는 리베트재로 구성하지 않으면 안된다. 다만, 강관주로서 따로 고시하는 규격에 적합한 것을 가공전선로의 지지물로서 사용할 경우는, 이에 따르지 않아도 된다.   

(1) KS D 3503 으로 규격하는 일반구조용 압연강재중 SS-400, SS-490, SS-540으로 규정하고 있다.  

(2) KS D 3515 로 규정하는 용접구조용 압연강재  

(3) KS D 3529 로 규정하는 용접구조용 내후성 열간압연강재  

(4) KS D 3517 로 규정하는 기계구조용 탄소강관재  

(5) KS D 3707 로 규정하는 크롬강  

(6) KS D 3711로 규정하는 크롬몰리브덴강이다. 또한 부재의 최소두께는 <표 1> 및 부재의 세장비의 제한 <표 2>를 규정한다.

   

                                      표1.                                              표2.                              단위[㎜] 

종별	철주	철탑		주주재	200이하
주주재 또는 완금	4이상	5이상		보통항압재	220이하
기타의 부재	3이상	3이상		보조재	250이하

다만, 「강구조물의 설계」에서 주재는 6㎜이상으로 되어 있는 것은, <표 1>에 부식을 감안해서 6㎜이상으로 결정하고 있는 것이다.

      

 

2. 단독주의 응력계산  

 

1) 2.1 단독주의 설계하중  

단독지지주의 설계하중으로서는 선로에 직각 및 평행방향에 대하여 다음 하중을 고려한다.  

(1) 전선중량  

(2) 브래킷, 빔 기타중량  

(3) 작업원의 중량은 필요가 있을 때는 1인당 600[N]로 한다.  

(4) 온도변화에 따라 가동브래킷이 이동할 경우에 수평하중과 수직하중이 편위했을 때 하중  

(5) 풍압하중  

(6) 전선의 횡장력  

(7) 지지물이 특수한 사용조건에 따라 일어날 수 있는 기타의 모든 하중

번호	설계하중	내역	응력계산종별
			수평 집중하중	수평 분포하중	수직 편심하중
1	전선의 중량				○
2	빔 기 타 중량				○
3	작업원의 중량	600[N/人]			○
4	가동브래킷의 이동	수평하중	○
		수직하중의 편위	○
5	풍압 하중	전선	○
		전주		○
6	전선 횡 장력	(풍압하중 포 함)	○
7	지지물의 특수조건에 의한 하중		○	○	○

3. 철주의 휨  

 

1)  철주의 휨 제한  

단독지지주로 사용하는 철주의 휨량의 제한은, 다음에 의한다.  

(1) 갑종풍압하중에 의한 철주의 휨은, 레일면의 7m 높이에서 100㎜이하로 한다.  

풍압하중에서 가선의 횡장력과 수직편심하중의 합에 의한 휨이 레일면으로부터 7m의 높이에서 100㎜이하로 제한되어 있는 것은, 열차통과시에 상시 걸리는 하중과, 또한 병종풍압하중이 있으므로 그 지구의 최저온도의 횡장력으로 계산하기 때문에, 100㎜이하라면, 팬터그래프의 동요, 풍압에 의한 전차선의 편위, 전차선의 곡선 및 직선에서의 지그재그 편위 등의 합이 팬터그래프의 유효폭을 넘지 않는 조건으로 되어 있다.  

(2) 풍속 30㎧에서 풍압하중에 의한 철주의 전차선 높이에서 휨은, 50㎜이하로 한다. 다만, 기초는 변위하지 않는 것으로 계산한다. 또한 지선이 있는 철주에는 특별한 경우를 제외하고, 휨은 고려할 필요가 없다.  

풍속 30m/s에 있어서의 풍압하중에 의한 철주의 전차선 높이에 있어서의 휨이 50㎜ 로 제한되어 있는 것은, 이 계산에 적용되는 하중은, 철주의 풍압 하중과 가선하중의 합이며, 특히 직선구간에 적용되므로 풍압하중만으로 50㎜이하로 되어 있다.

결국, 곡선구간이면 횡장력의 관계에 의해 검토하고, 직선구간이면 횡장력이 없으므로(실제로는 지그재그 편위에 의한 횡장력이 있으나 작음) 그대로 검토하면 된다.  

풍속 30m/s라고 하는 것은, 열차운전시 풍속 30m/s이하로 되어 있으므로, 지지물의 휨은 해설에서 기술하고 있는것과 같이 전차선의 편위가 문제가 되므로 열차운전시의 풍속 30m/s를 취하고 있다. 이때는 표준온도에 대한 풍속을 말한다.

 

 

2)  하중의 적용방법  

(1) 갑종풍압하중에 의한 철주의 휨은, 조가선, 전차선 및 급전선의 높이에서 각각의 횡장력이 작용하는 경우에 생기는 휨과 수직편심하중에 의해 생기는 휨을 합계한다.  

(2) 풍압하중에 의한 전차선 높이의 휨은, 조가선, 전차선 및 급전선의 높이에서 각각의 풍압하중이 작용하는 경우의 휨과 철주에 작용하는 풍압에 의해 생기는 휨을 합계한다.  

(3) 고압배전선이 첨가된 경우 등의 특수한 사용조건에 의해 생기는 휨은, 가산한다.  

 

 

3)  철주의 휨   

	도해법	약산(사 례 1)	약산(사 례 2)	기사
등가관성 모멘트의 위치 χ0	0.65ℓ	0.60ℓ	0.55ℓ
등가관성 모멘트 I0	54,000 ㎝ 4	52,000 ㎝ 4	48,000 ㎝ 4
최대휨 ymax	6.7㎜	6.9㎜	7.5㎜

그러나, 일반적으로 전차선로에 사용되는 지지물에서는 안전을 고려하여 등가단면 2 차모멘트의 위치 χ0를 다음값의 범위내에서 휨을 계산하면 된다.

     

 

4. 철주의 비틀림

 

1)  전주의 비틀림 제한  

전주의 비틀림은 상시하중에 의해 회전각이 0.1라디안「5.73°」을 넘지 않도록 설계한다. 이를 위해, 고정브래킷 지지주에서 전차선이 이동함으로서 생기는 비틀림 및 가동 브래킷을 2본 이상 설치하는 지지주의 비틀림을 계산하여 0.1라디안 이하로 한다.  

전주의 비틀림은 상시하중(풍압에서는 병종풍압이라 한다)에서 회전각이 0.1라디안 (5.73도)이내에 있는 것은 전차선의 편위가 소정의 값을 확보할 수 있는 범위이다.  

이것은 가선의 표준편위를 200㎜라 하면, 최대편위는 250㎜로 정해져 있기 때문에 가선이외의 편위를 50㎜ 이내로 제한하지 않으면 기타의 조건에 의해 팬터그래프가 깨질 우려가 있기 때문이다.