아치교는 아치를 주부재로 한 교량으로 지간 50~300m 이상의 교량에 광범위하게 적용될수 있습니니다. 각부의 명칭은 아래와 같습니다.

아치교 각 부의 명칭

아치교를 계획함에 있서 아치의 형상이 아치교의 전체적인 거동과 공사비에 큰 영향을 주므로 이를 신중하게 검토 하여야 합니다. 위의 그림에서 라이즈(아치의높이)와 아치지간과의 비(이하 라이즈비, 라이즈/아치지간)는 아치의 형상을 결정하는 주요한 Parameter로 초기 계획시 라이즈비를 변화시키며 검토하여 최적값을 결정하게 됩니다. 아치의 축선은 아치리브가 최대한 압축력을 받을 수 있도록 계획하게 됩니다.

보통 라이즈비가 작을수록 미관은 좋으나, 휨에 의한 부가응력이 발생하여 아치리브의 규모가 커지게 됩니다. 반대로 라이즈비가 너무 크면, 역시 규모가 커지고 횡방향 안정성이 나빠지게 되므로 적절한 라이즈비를 찾는 것이 중요합니다. 일반적으로 라이즈비는 1/5~1/10 정도가 적절하다고 알려져 있으며 아치의 형식, 하중조건에 따라 최적 라이즈비가 바뀌게 됩니다. 

아치 축선은 보통 고정하중과 등분포 활하중 1/2를 만재한 상태하에서 압력선에 최대한 맞추어 계획하며 2차 포물선이나 hyperbolic cosine 함수를 이용합니다.

 

아치교는 바닥판의 위치에 따라 상로 아치교와 하로아치교로 구분하며, 일반적인 구성은 아래 그림과 같습니다. 과거 전통적인 아치교는 석재를 이용한 상로 아치교가 주를 이루었으며, 아치교 재료로 강철을 이용하기 시작하면서 하로아치교가 나타나게 되었고, 이후 타이드, 랭거, 닐센아치 등의 보강아치가 개발되었습니다.

상로 아치교의 구조
하로 아치교의 구조

 

상로아치교 - Arrabida Bridge (콘크리트아치교 포르투갈, 포르토) / Henry Hudson Bridge (강아치교, 미국 뉴욕)
하로아치교 - 한강철교 / 고척1교(제2 중부고속도로)

 

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