썬로드의 교량이야기

거더와 상판 연결상태에 따른 교량의 종류



- 합성구조
거더와 상판슬래브가 일체로 작용하여 슬래브가 거더와 같이 작용하는 형태 거더와 일체시키기위해 전단연결재를 사용한다. 비합성 구조에 비해 거더의 단면을 줄일수 있는 장점이 있다.

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- 비합성 구조
거더와 상판슬래브가 일체로 작용하지 않는 형태로 거더가 모든 하중을 받으므로 합성구조에 비해 단면이 커진다.
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지지조건에 따른 교량의 종류



. 지지형태에 따른 분류
- 단순교

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교각교각사이를 경간, span, 혹은 지간이라고도 하는데 각 지간(경간)의 주형이 분리된 교량입니다. 장점으로는 계산이 쉽고(정정구조물) 시공이 간편합니다.
단점으로는 처짐이 크기 때문에 지간을 길게 뽑아낼수 없다는 겁니다. 때문에 단순교는 주로 작은 교량에 적용됩니다. (물론 큰 교량에 해도 되지만 지간장이 짧으니까 교각이 많이 필요하겠죠?, 그럼 돈이 많이 들구여...) 보통 24m~45m 의 지간장이 경제적이라고 합니다.


- 연속교

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단순교와는 반대되는 개념으로 교량의 주형이 연속된 교량입니다.
연속교는 단순교에 비해 처짐이 작아서 더 길게 만들수 있습니다. 단점은 단순교에 비해 계산이 어렵다는(부정정구조물) 겁니다.
연속된 경간수에 따라 3경간, 4경간, 5경간 연속교라고 예기 하는데요.. 5경간 이상의 다경간 연속교는 부정정력이 크기 때문에 주의해서 적용하여야 합니다.


- 게르버교

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Gerber란 위의 그림처럼 "내부힌지의수-2 = 지점의수" 를 만족하게하여 정정구조물로 만든 연속보입니다. 지반이 불량한 경우 효과적이지만 내부힌지 부분을 적절하게 연결시켜야 처짐의 문제가 없게 됩니다.
한강다리중 성수대교가 대표적인 Gerber교입니다. (정확하게는 Gerber Truss교입니다.)
게르버형식은 연속교에 내부힌지를 둠으로써 정정구조물로 만들어 해석이 쉽지만 내부힌지사이의 보(Suspeded span)가 과다하게 처지게 되어 내부힌지가 매우 취약하게 됩니다.
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교량의 정의와 구성



교량의 구성을 알아보기 앞서 먼저 교량이란 무엇인가 하는 것부터 알아보도록 하겠습니다.
"교량은 하천 ·호소(湖沼) ·해협 ·만(灣) ·운하 ·저지 또는 다른 교통로나 구축물(構築物) 위를 건너갈 수 있도록 만든 고가구조물이다" 라고 백과사전에 정의가 되어있네요. 그냥 쉽게 예기하면 건너갈수 있도록 만든 구조물이라고 하면 넘 단순한 예기일까요?
인류가 교량을 만들기 시작한것은 아마 유사이전일 것으로 생각됩니다. 아마 최초에는 하천변에 넘어진 나무나 계곡을 가로지른 나무덩굴등을 이용하다가 점차로 불편함을 개량해 나갔을거라 생각됩니다. 아마도 인류가 의식적으로 가설한 최초의 교량은 아마 통나무를 이용한 거더교나 덩굴등을 이용한 현수교가 아닐까합니다. 이후 석재 아치, 석재 거더, 목재 트러스, 등을 거쳐 현대에는 철과 콘크리트를 이용한 다양한 교량들이 나타나게 되었습니다.
교량은 공공적인 성격이 강합니다. 따라서 사람들은 적은 비용으로 최대의 효과를 낼 수 있도록 연구와 노력을 하게 되었고 교량은 점점 발전해왔습니다. 물론 앞으로도 더욱 발전 하겠구요...

사설이 넘 길었군요...^^ 그럼 교량은 어떻게 구성되어있는지부터 알아볼까여?

교량은 크게 상부구조와 하부구조로 나눌수 있습니다.(그림그리느라고 힘들었습니다.-.-;;)



- 상부구조
상부구조는 교대나, 교각위에 있는 구조를 말하며, 일반적으로 주형(Girder), 슬래브등으로 구성되어 있습니다.
교량의 형식을 결정짓는 것은 주부재의 모양에 따라 결정되는데 주부재란 교량에서 힘을 가장 많이 받는(?- 꼭 가장 많이 받는 부재는 아니지만 주된부재를 예기합니다.) 부재를 말합니다. 위의 그림 처럼 주부재가 주형(거더 : girder)인 경우를 거더교, 아치인 경우를 아치교, 트러스인 경우를 트러스교라 하며, 케이블로 지지되는 경우에는 케이블교 (사장교, 현수교) 라고 합니다. 가장 많이 쓰이는 형식은 거더교입니다.
슬래브는 상부에 차량등이 다닐수 있도록 하는 바닥판을 말합니다. 슬래브 위에 차량이 다닐수 있도록 포장을 하고 난간이나 중앙 분리대등을 설치 합니다.

- 하부구조
하부구조는 상부구조에서 작용하는 하중을 지반에 안전하게 전달하는 역할을 하는 교대교각을 의미 합니다. 교대는 교량의 시종점부의 받침을 교각은 시종점부 이외의 중간 받침을 말합니다. 교각 밑에 지반상태에 따라 직접기초, 말뚝기초, 우물통기초등 형식이 결정됩니다.
지반상태가 매우좋으면 (기초밑에 바위(암반층)가 있거나 하면) 직접기초를 올려놓습니다.  하지만 암반층이 더 밑에 있으면 말뚝이나 우물통으로 암반층까지 교각에서 받는 힘을 암반층으로 전달해줍니다.

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교량은 단순히 건너가는 것이 아니라 사람과 사람을 연결하는 도구입니다. 공학적으로 어쩌구 저쩌구 보다는 일상생활에서 접할수 있는 쉽고 재미있는 "다리"를 이야기합니다.

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