상부구조에 따른 교량의 종류(9)...Extradosed교①

Extradosed교는 "~을 개선하기 위해 요소를 첨가한 교량"이라고 해석할수 있겠는데요...
외형은 사장교에 가깝지만 실제 거동은 거더교에 더 가깝습니다.
저는 "케이블로 보강된 PSC박스거더교" 라고 이야기하고 싶습니다.
일반적인 PSC박스거더교에서 내부턴던은 단면에서의 편심이 클수록 유리하게 작용하는데요.. Extradosed교는 편심효과를 극대화 하기위하여 거더단면 밖으로 케이블을 위치시킨 대편심 케이블 교량을 이야기 합니다. "Extra"는 이러한 연유로 붙은것 같습니다. ^^

Extradosed교의 구성

Extradosed교는 100~200m의 중경간 교량에 적합하며 사재케이블 노출에 따랄 사판식과 사장외케이블방식이 있습니다.

사재케이블의 안전률

Extradosed교와 사장교의 가장큰 차이점은 바로 케이블의 연직하중 분담률과 케이블의 응력변동값에 있습니다.
사장교가 거의 모든 연직 하중을 케이블이 부담하는 것과는 다르게 Extradosed교는 케이블이 분담하는 연직하중은 30%정도로 나머지는 거더가 부담하게 됩니다. 응력변동값 또한 사장교에 비해 작기 때문에 케이블 설계시 케이블의 허용응력을 높여서(파단응력의 60%, 사장교의 경우 40%) 설계할수 있으므로 사장교에 비해 더 케이블 설계가 더 유리합니다.
갑자기 이야기가 어렵게 흘러가네요 --;
쉽게 이야기 하면 Extradosed교는 사장교에 비해 케이블에 걸리는 힘이 작고, 거더의 강성이 크며 또한 주탑이 낮다는 차이점이 있습니다...

최초의 Extradosed교 - Ganter교(스위스)

Extradosed교는 스위스 공학자 Christian Menn에 의해 1980년 완공된 Ganter교(스위스)가 그 시초라고 할수 있습니다.(좌측사진) 이때는 Extradosed교라는 말조차 없었구요... 이후 프랑스 Jacques Mathivat에 의해 이론적 발전을 거듭하여 “Extradosed Prestressed Bridge” 용어가 세상에 나오게 되었습니다.
초기 Extradosed교는 케이블을 콘크리트 벽체 속으로 배치한 사판교 형식이었으며 1994년 일본에서 케이블을 외부로 노출시킨 사장 외케이블 방식의 Odawara(小田原)교 건설된 이후로 많은 Extradosed교들이 시공되고 있습니다.
 국내에는 1997년 제2양평대교에 Extradosed교(사판형식)가 적용되었는데, 이때는 이러한 형식이 Extradosed교 인지도 모르고 시공 했다는 예기가 있네요... ^^
사장외 케이블방식은 2002년 여수에 평여2교에 최초로 도입되어 현재 시공이 완료된 상태이고 이후 많은 Extradosed교가 설계, 시공되고 있습니다.
국내에 초기에 설계된 평여2교, 녹산대교, 경안천교등은 모두 외국의 설계사(일본 조다이, 프랑스 Systra등)가 설계에 참여했지만 이후 교량들은 모두 국내 기술로 설계가 되어 있습니다.

국내 최초의 Extradosed교 - 양평대교(사판식)

국내최초의 사장외케이블 Extraosed교 - 평여2교