한국도로공사 기준 차량하중계산과 운행허가

한국도로공사 기준 차량하중계산


1. 교량의 등급과 설계하중이란?
○ 우리나라의 교량등급
등 급 하중명칭 총중량(톤) 비 고
1등교 DB - 24 43.2톤 (고속도로는 1등교로만 건설)
2등교 DB - 18 32.4톤
3등교 DB - 13.5 24.3톤
○ DB는 무슨 뜻인가?
- 62년도 강도로교 설계표준시방서 제정시에 처음사용
- 저자가 외국책의 Semi-trailer를 “반 트럭”으로 번역을 했고“도로교”를
덧붙여“도로교-반트럭”의 한글을 로마자화한 앞 글자를 따 DB라 칭함
○ 설계하중 산출은 어떻게 하는가?
- (예: DB-24) 뒤의 수자에 1.8을 곱한다:43.2톤= 24 ×1.8
○ DB-24에서 24는 무슨 의미이며 왜 1.8을 곱하는가?
- 교량의 바닥판과 바닥틀 설계시에 표준트럭하중(DB하중)이 얻혀진 것으로 가정
하여 이에 필요한 강도로 부재의 단면적등을 결정한다.
- 표준트럭이란? : 중량배분을 갇는 3축 차량
0.1W(앞바퀴)
0.1W(앞바퀴)
0.4W(뒷바퀴)
0.4W(뒷바퀴)
0.4W(뒷바퀴)
0.4W(뒷바퀴)
(※ 축간거리등 제원은 생략)
1.8W = 2×(0.1W+0.4W+0.4W)
총중량=1.8W

․ 즉, DB-24 란? : 위의 W값이 24톤인 표준트럭하중을 말함
․ 설계하중이란? : 차량총중량인 위의 1.8W톤을 의미함(1.8 수치의 근거)
운행 제한 차량에 대한 이해

2. 과적차량도 허가만 받으면 운행할 수 있다는데?
- 무조건 허가를 내주는 것이 아니라 차량구조 또는 적재화물의 특수성으로 인
해 과적상태로 운행이 불가피 한경우에만 운행허가 가능

3. 설계하중이 43.2톤인 1등교(DB-24)에 이를 초과한 차량에 대한 운행허가를
내줄 수있는 이유는?(당장 무너지지는 않는지?)
- 교량은 안전율에의거 설계하중이상의 하중에 견딜수 있도록 건설된다.
- 예를들어 콘크리트 교량의 구조계산은 원칙적으로 강도설계법을 따르는데 강
도감소를 고려한 교량의 강도가 교량위에 발생할 수 있는 각종 하중을 합한 중량보
다 크도록 설계된
ex) ψU ≥ 1.3D+1.7H+1.3Q+1.3W
(강도감소계수×교량단면력) ≥ 1.3×(고정하중)+............+1.3×(풍하중)
※즉, 교량구조물은 실제강도에 감소계수(0.7～0.9)를 곱하여 실제강도 보다 약
한 것으로 고려한 값이 교량위에 발생가능한 하중에 1.3등의 증가 계수를 곱한 값
보다 크게 설계함(2중으로 안전고려)
- 또한 도로는 국가기간시설로써 차량중량화에 따라 수명이 단축되고 있는 것은
사실이나 너무 엄격한 운행제한은 수송비용증가와 인적,물적 손실을 끼쳐 국가경제
활동에 지장을 초래할 수 있어 이러한 차량이 소수인 것을 참작, 대승적인 차원에
서 허가하는 것임

4. 지침에 있는 단순허가란 무슨 의미인가?
- 원칙적으로 설계하중이상의 중량을 가진 차량이 교량을 통과하게 될 경우 미
리 전문가가 검토한 구조물통과하중 계산서를 확인한후 이상이 없을 경우 운행허가
를 해주어야 하나 최원축간의 거리에 따른 허가기준표에 해당할 경우 이러한 계산
서 필요없이 중량만을 확인한후 운행허가를 해 줄 수 있다는 의미
5. 지침에 의하면 6축차량의 경우 축중 12톤이하일때, 총중량 48톤까지 구조물
통과하중 계산없이 서류상으로 허가를 해주는 이유는?
- 총중량이 구조물에 영향을 주는 정도는 축數와 축간거리에의해 결정되고 “운
행제한차량 관리지침 별표1”의 산출근거는 다음 AASHTO 공식에 의해 산출된 것임

운행 제한 차량에 대한 이해

W=500(NL/N-1 + 12N + 36)

W: 파운드(lb)
L: 피트(ft)
N: 축수

※ 실무적으로 위 결과치에 경험상 허용계수인 1.3을 곱하여 중량을 산출함
[위 식에 의해 산출된 중량을 가진 차량은 모두 구조물에 동일한 효과를 미침]
- 같은 5축인 경우 축간거리에 따라 계산해보면(1m=3.28ft, 1파운드(lb)=0.453kg,
허용계수=1.3)

5축, 9m
W=39,132kg
=1.3 ×0.453×66,450(lb)

66,450(lb)=500((5×9×3.28)/(5-1) + (12×5) + 36)

5축, 16m
W=47,583kg
=1.3× 0.453×80,800(lb)

80,800(lb)=500((5×16×3.28)/(5-1) + (12×5) + 36)

최원축간거리 9m 일때 위 식에 의한 산출 중량은 : 약 39톤
최원축간거리 16m 일때 위 식에 의한 산출 중량은 : 약 48톤으로써
결국 이 두차량은 교량에 미치는 영향이 같다고 인정됨
(즉 가장 먼 축간거리가 길수록, 축이 많을수록 교량에 미치는 피해는 적다)
(W값이 조금씩 틀려지는 것은 1파운드당 kg 수치의 소수점처리에 따른 것임)

※ 원리는 얼음이 언 호수 위를 걸어갈 때 금이 가기 시작할 경우 가장 좋은
행동방법은? : 최대한 길게 엎드려서 하중을 넓게 분포시킨다.

- 만일 최원축 16m(47톤) 차량에 대해 운행의 불가피성을 들어 운행허가 신청이
들어오면 비록 단속기준을 초과한 상태임에도 위 39톤 차량과 구조물에 동일한
영향을 미친다고 볼 수있어 통과하중에 의한 구조물 이상유무 계산 없이 서류상으
로 단순 운행허가를 해줄 수 있음

- 6축, 19m 차량은 위 공식에 의해 계산해보면 53,820kg까지 위 5축 차량과 교량
에 미치는 영향이 같다고 할 수 있으나, 단순허가 기준을 무한정 인정할 수는 없는
문제로써 우리공사의 길이제한내용과 여타차량과의 형평성등을 감안하여 48톤정도
까지로 제한할 필요가 있음

6. 단순허가 해줄 수 있는 기준을 초과한 차량에 대한 운행허가는 어떻게 해야
하는가?(예를들어 총중량 60톤차량에 대해 운행허가 신청이 들어오면)
- 운행이 불가피성이 인정될 경우 전문가가 작성한 구조물통과하중 계산서를
구조물 담당부서에서 심사하여 구조물 보강이나 기타 안전조치후 운행허가를
해 줄 수 있음