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먼저 아치의 정의에 대해 알아봅시다. 아치는 곡선으로 된 부재를 의미하는데, 구조공학에서 정의하는 아치는 형태가 원호로 되어 있는 부재의 전부를 의미하는 것은 아닙니다.
아치의 역학적인 정의는 원호 형상의 보가 양단에서 단순지지 되어 있고, 지점이 수평방향으로 구속된 것을 말합니다.(수평방향으로 구속.. 중요합니다.)
휘어진 보를 단순보와 같이 지지시킨 보와 역학적으로 다른 점은 수평방향 구속력에 있습니다.
수평반력은 휘어진 아치의 부재에 휨모멘트와 함께 축력을 주게 되는데, 수평반력으로 인해 발생하는 휨모멘트는 하중에 의해 발생하는 휨모멘트를 없애도록 거동하므로 이상적인 아치부재에서는 축력(압축력)만 발생하게 됩니다.
아치교는 이러한 아치부재를 주부재로 이용한 교량을 말합니다.
일반적인 아치교량의 구성은 아래그림과 같이 상판, 스팬드럴(Spandrel), 아치리브, 스프링잉(Springing)등으로 구성됩니다.
아치의 역학적인 정의는 원호 형상의 보가 양단에서 단순지지 되어 있고, 지점이 수평방향으로 구속된 것을 말합니다.(수평방향으로 구속.. 중요합니다.)
휘어진 보를 단순보와 같이 지지시킨 보와 역학적으로 다른 점은 수평방향 구속력에 있습니다.
수평반력은 휘어진 아치의 부재에 휨모멘트와 함께 축력을 주게 되는데, 수평반력으로 인해 발생하는 휨모멘트는 하중에 의해 발생하는 휨모멘트를 없애도록 거동하므로 이상적인 아치부재에서는 축력(압축력)만 발생하게 됩니다.
아치교는 이러한 아치부재를 주부재로 이용한 교량을 말합니다.
일반적인 아치교량의 구성은 아래그림과 같이 상판, 스팬드럴(Spandrel), 아치리브, 스프링잉(Springing)등으로 구성됩니다.
상판은 직접 차량등의 상부하중을 부담하는 구조로 거더의 바닥판과 같은 역활을 하겠지요..
스팬드럴은 상판과 아치리브 사이의 공간을 지칭하며, 주로 수직재가 설치되어 상판의 하중을 아치리브로 전달하게 됩니다.
아치리브는 아치교의 주부재로 스팬드럴 내의 수직재등으로 전달된 상판의 수직 하중을 압축력으로 부담하여 지반에 수평력으로 전달하는 구조를 말합니다. 아치리브의 중심선을 아치축선이라 하고, 아치축선의 정점을 크라운부라고 한다. 또한 아치의 양끝 지점부를 스프링잉(Springing)이라 하며, 이 스프링잉을 연결하는 직선과 아치크라운부와의 연직거리를 아치 라이즈(Rise)라고 합니다.
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