보스포러스 3교는 2016년 8월에 개통하였으며, 정식 교량명은 "야부즈 술탄 셀림 쿄프류슈" (Yavuz Sultan Selim Köprüsü) 입니다. 야부즈 술탄 셀림은 오스만 제국의 술탄중 한명의 이름입니다. 야부즈는 '냉혈한' 이란 뜻으로 셀림1세의 별명이라고 하네요..
참고로 보스포러스 2교는 "파티 슐탄 메흐멧 쿄프류슈" (Fahti Sultan Mehmet Köprüsü) 입니다. 도로 표지판에는 줄여서 F.S.M이라고 표시 되어있습니다. 역시 오스만 제국의 술탄 이름이며 Fahti는 '정복자'라는 뜻입니다. 술탄 메흐멧은 콘스탄티노플(현 이스탄불)을 정복한 것으로 알고 있습니다.
보스포러스 1교는 최근까지 "보아지치 쿄프류슈" (Boğaziçi Köprüsü, 해협 다리)라고 불리다가 2016년 7월 15일 터키 쿠데타 발생 당시 쿠데타군의 탱크를 1교 위에서 몸으로 막다가 희생된 시민(?)들을 기리는 뜻으로 "온베시 테무즈 쉐히틀레르 쿄프류슈" (15 Temmuz Şehitler Köprüsü, 7월 15일 순교자의 다리) 라고 바뀌었습니다. 1973년 개통후 50년가까이 쓰던 이름이 바뀐게 의아해서 터키 친구들한테 물어봤었습니다. 교량 양단에는 희생자들을 기리는 조형탑 (피묻은 듯한 붉은 손들이 다닥다닥 붙어 있는...)을 설치했습니다. 참 그리고 7월 15일은 공휴일이 되었답니다. ^^
터키인들은 자신들의 역사/문화에 대한 자부심(국뽕?)이 대단합니다. 참고로 보스포러스 해협을 통과하는 유라시아 터널시공시 TBM 장비의 이름은 "이을드름 바예지드" (Yıldırım Bayezid, 역시 오스만의 술탄이름입니다. 하지만 당시 교통부 장관 이름이 Yıldırım 이었다는 건 함정... Yıldırım은 작년인가 이스탄불 시장선거에 나왔다가 야당후보에 밀려 낙선하고 개표결과를 불복하여 초유의 재투표까지 하였으나 결과는 바뀌지 않았었죠...) 였습니다. 'Yıldırım'은 번개란 뜻으로 당시 저는 TMB 장비를 "번개호"라고 불렀었죠...
이런... 교량명 이야기하다가 삼천포로 빠졌네요. 나중에 다른 포스트에서 더 자세히 이야기하도록 하죠...
제가 방문했을 당시(2016년 11월)에는 교량이 개통되어 운영중이었으나 내부 유지관리 Access, Tower Top Cover, E&M works 등 부대공이 계속 진행되고 있었습니다. 터키 정부의 개통압박으로 타워크레인 해체도 못하고 개통한 걸로 알고 있습니다. (참고로 Izmit Bay Bridge도 타워크레인, Catwalk이 있는 상태에서 개통했었죠.. 아마 차낙칼레 교량도 그럴것 같습니다...쿨럭...)
교량위로는 차량이 쌩쌩 달리고 있지만 교량 내부에는 많은 인원들이 작업을 하고 있었습니다.
하부에서 바라본 주탑 가로보 및 측경간가로보위의 교량 받침, Pendulum Bearing을 적용하였다.주탑 내부 유지관리용 엘레베이터사장케이블 정착구메인케이블, 커버 등의 작업이 아직 마무리가 되지 않았다.
유럽측 주탑 상단에서 바라본 전경, 교량은 개통하였으나 아직 마무리 작업을 진행중었다.교량전경
Suspender Rope를 가설을 완료한 후 Catwalk Rope를 가설하고 있습니다.
Catwalk Rope는 직경 50mm, 길이 2,060m(중앙경간), 1,090m/1,180m(측경간, 유럽/아시아)로 계획되어 있으며 Leg당 12개로 계획 되었습니다. 측경간은 로프를 바지선으로 주탑위치로 끌고간 후 탑정가시설 및 새들에 연결되어 있는 앵커링 빔에 정착하는 방식으로, 주경간은 Rope Carrier 를 이용하여 가설하고 있습니다.
아시아측 타워전경, Catwalk Rope 가설중이다.
10월 현재 Temporary Hauling Rope, Suspender Rope가설이 완료되었고, Catwalk Rope를 가설하고 있습니다. 다른 Rope들은 멀리서 잘 안보이는데 Catwalk Rope는 워낙 두꺼워서인지 멀리서도 잘 보입니다.
중앙경간 Catwalk은 아시아 측 주탑 하단에 설치된 Unreeler(아래 좌측사진)에서 탑정으로 윈치를 이용 끌어올리고(아래우측사진), 이를 Rope Carrier에 연결하여 유럽측 주탑으로 끌고가 정착하는 방식으로 시공중입니다.
(좌) Catwalk Rope Socket에 Connection Rope 연결중 (우) Conenction Rope 연결 및 Catwalk Rope 가설 준비 완료
모든 준비가 끝나고 탑정 벤트위에 올라가서 Rope 날리는 장면을 동영상으로 찍으려 했지만 바람이 점점 거세게 부는 바람에 대기만 하다 결국 로프 가설 작업이 중지 되었습니다 -.-;;. 아시아 주탑에서 유럽까지 Rope를 날리는데만 4~5시간정도 걸리고 Socketing 하는 시간까지 하면 어두워지기 전까지 작업이 불가능 하기 때문입니다.
아시아 남측 Leg 전경, Catwalk Rope 2개가 설치되어 있다.아시아 주탑에서 바라본 주경간 전경Catwalk Rope Anchoring Beam, 2개의 Catwalk Rope가 정착되어 있다. (아시아 북측 측경간)Catwalk Rope Socket
(좌) 주탑에서 바라본 측경간 전경 / (우) 주탑하단에서 찍은 주탑전경
측경간 catwalk 가설은 Side Span Pier 위치에서 주탑까지 바지선을 이용하여 Rope를 해저바닥에 놓으며 예인 한 후 Winch를 이용, 탑정으로 끌어올려 설치합니다.
측경간 Catwalk Rope 가설중, 사진에 보이는 바지선을 이용, 주탑까지 끌고간다.주탑에 도착한 바지선. Unreeler에 Catwalk Rope가 조금밖에 남지 않았다.Catwalk Rope를 연결하여 끌어올리기 위한 Winch Rope
2015년 초에 한국으로 복귀하게 되어 아쉽게도 보스포러스 3교 상부공 시공은 직접 눈으로 보지는 못하였습니다. 너무 아쉬워서 복귀 1주일 전인가 마지막으로 방문했던 기억이 나네요...
아래 사진들은 현장에서 근무하던 지인이 카톡으로 보내준 사진들입니다. 2015년 7월에서 9월까지의 사진들입니다.
중앙경간 데크 가설 및 사장케이블 가설, 그리고 현수케이블 가설을 하고 있습니다.
이스탄불 쪽에서 바라본 교량시공전경, 교량 건너편은 흑해입니다.탑정 새들, 새들은 크레인 용량을 고려 2개의 Part로 분리하여 인양 하였습니다. 새들 중간에 수직으로 연결부가 보입니다.사장교구간 보강형(폭 58.5m x 높이 5.5m x 길이 24m)은 데릭크레인을 이용 가설하였습니다.
아래는 PPWS 케이블 시공 전경입니다. PPWS 케이블은 직경 5.4mm 127가닥으로 구성되었고 강도는 1,860MPa입니다.
2014년 12월 보스포러스 3교 방문시 찍은 사진들입니다. 콘크리트 주탑 시공이 완료되었고, 앵커리지 및 측경간 콘크리트 거더를 시공중이었습니다. 5,6년 지난 다음에 보니 감회가 새롭기도 하지만 방문당시 보고 듣고 한것들이 기억이 하나도 나지 않네요. 그냥 현장에 갔었다는 기억밖에는...
콘크리트 주탑은 사장케이블 정착구까지는 Slip form을 정착구 부터는 ACS를 적용하여 시공되었습니다.
주탑 적용공법 및 Temporary Strut 개요현장입구에서의 교량 전경
(좌) 유럽측 앵커리지 전경 / (우) 측경간 거더 시공전경
(좌) 측경간 시공을 위한 벤트 / (우) 가로보 구간 거더 시공전경, 이 Segment에 강거더가 연결됨.
유럽측 주탑 전경Tower Lift에서 Cabin이 주탑면을 따라 기울진 상태로 올라가니 느낌이 이상했었다.
2014년 3월 콘크리트 주탑을 시공중이였으며, 사장케이블 정착구 하단까지는 Slip Form공법, 그 이후는 ACS (Auto Climbing System) Form 으로 시공하였습니다. 아래는 Slip Form 시공 전경입니다. 주탑 가로보는 Full Staging으로 시공하고 있네요...
오른쪽 사진은 사장 케이블 정착구 프레임입니다. 프레임은 스터드로 주탑 내부벽체와 합성되는 구조입니다.
(좌) 주탑 Slip Form 시공 전경 (유럽측) / (우) 사장케이블 정착구 프레임
주탑은 A type으로 계획되어 시공중 주탑Leg의 형상관리를 위해 Temporary Cross Beam을 설치하였습니다.
현재 중앙경간 Catwalk 로프 가설을 위해 직경 25mm Suspender Rope를 가설하고 있습니다. 중앙경간 구간은 대형 컨테이너 선박이 하루에도 여러대가 지나가는 등 선박통행량이 많은 지역이라 항로 영향을 최소화하기 위해 Suspender 공법을 적용하였습니다. Catwalk 규모가 크다보니 프리행공법 적용시 Hauling System이 과도하게 커지는 점도 Suspender 적용의 이유이기도 합니다. 측경간 측 Catwalk Rope는 선박통행이 없으므로 Suspender 없이 설치하고 있습니다.
출처: 익산청 시공엔지니어링 매뉴얼
Suspender Rope는 Leg당 4개로 계획되었고 현재 1차 suspender rope (leg당 2개) 설치가 완료되었으며 2차 Suspender Rope를 설치중입니다.
Suspender Rope는 Hauling System 및 Rope Carrier를 이용하여 아시아 측 주탑에서 유럽측으로 가설하고 있으며, 2차 Suspender Rope 가설중 Suspender Frame을 200m 마다 설치 하도록 계획되었습니다.
Rope Carrier, Suspender Rope가 걸려있다2차 Suspender Rope 가설 작업 준비중
2차 Suspender Rope 가설중 아래와 같이 200m 마다 Suspender Frame을 설치합니다.
Suspender Frame 설치
아래는 돌아오는 배에서 찍은 아시아측 접속교 전경입니다. 아시아측 접속교는 PSC박스거더교로 계획되었으며, ILM 공법을 이용하여 시공하고 있습니다. 교량연장은 680m, 경간장은 64m로 ILM 치고는 꽤나 긴 편이며 단박스로 편도 3차선으로 계획되어 규모가 큰 편입니다. 접속교구간도 언젠가는 포스팅 해야겠네요.
프로젝트 초창기부터 JV의 현장 사진 등을 SNS에 올리는 것을 금지하는 정책때문에 그동안 차낙칼레 관련 포스트를 올리지 않고 있었으나, 이미 SNS에 보면 너무나 많은 사진들이 실시간으로 많이 올라가고 있기도 하고(대부분 발주처 엔지니어들이 올리는 것들이라 JV에서 통제가 되지도 않구요), 그동안 소홀히 했던 블로그에 생기를 불어 넣을 겸 하여 최근부터 소소하게 현장 사진들을 올리고 있습니다.
현재 메인케이블 가설을 위한 hauling rope 관련 작업을 진행중입니다. 지난주 부터 날씨가 좋지 않아서 (바람이 세게 불어서) 작업에 어려움이 많습니다. 파도까지 높으면 주탑까지 배가 운행이 안되기도 하고 오늘도 주탑에 올라가니 안전모가 바람에 날아갈 정도로 바람이 세게 붑니다. 이곳 차낙칼레 지역은 터키내에서도 바람이 많이 불기로 유명한 곳이라고 하네요.
아시아 앵커리지에서 바라본 교량전경, 접속교 교각은 시공이 완료되었으며 현재 ILM으로 접속교 상부를 가설중입니다유럽측 주탑, 높이는 313.5m, 흐릿 하지만 주탑상단에 Temporary Hauling Rope가 보인다.
2020. 09. 08, Mian Cable 가설의 첫 걸음인 Pilot Rope 가설을 완료 하였습니다.
아시아/유럽 양 주탑에서 바지선을 이용하여 도해 중앙경간에서 37.5mm 직경의 Temporary Hauling Rope 를 연결하였습니다. 이 첫번째 케이블을 이용하여 hauling rope, suspender rope, catwalk rope 등을 가설 후 총 144개(중앙경간, 측경간은 148개)의 PPWS 케이블을 가설할 예정입니다.
우리나라의 이순신대교가 3등을 차지했습니다.
이순신대교는 지금 보강형을 올리고 있습니다.
주탑시공할때 한번 가보고 한국들어갈때마다 가려고하다 못갔는데... (Cat Walk를 못 타본게 넘 아쉬워요..) 담에 들어갈때는 꼭 한번 가봐야겠습니다.
그리고 TBM 사진이 2등을 차지했는데... 저희 PJT도 한 2014년 정도에 함 도전 해봐야겠습니다. ^^
1st Prize: Javier Vicente, Spain (CHF 1000) Viaducto sobre el río Ulla, Galicia, Spain, 2010
IABSE(국제교량구조학회) 에서 실시한 IABSE Photo Contest of Structures 2011 에서 퍼온 사진입니다.
혼자 보기 아까워서 올립니다. 저작권에는 자유롭지 못합니다...-.-;;
아래 링크를 들어가시면 출품된 사진 전체도 보실수 있습니다. http://www.gallery.ethz.ch/iabse/
여러 구조물들중 교량만 올립니다.
투표결과는 모르겠네요..^^
우리나라에서는 이순신대교와 거가대교 2개가 올라왔습니다.
순서는 ABC순입니다.
Aspect of Te Rewa Rewa Bridge at dusk, New Plymouth, New Zealand, June 2010
말레이시아 Langkawi에 있는 보도교입니다.
인터넷에서는 Sky Bridge, Panorama Bridge라고도 하네요...
Bridge Design & Engineering이라는 저널에서 주관하는 2005 Footbridge Award 수상작입니다.
2004년 완공되었으며, 해발 700m의 산봉우리와 봉우리를 연결하는 폭 1.8m, 길이 125m의 사장교입니다.
곡선의 트러스 보강형을 케이블로 지지하는 특이한 형식의 교량이네요...
교량이 곡선으로 되어 있어 교량을 건너가면서 다른 풍경을 볼수 있다고 합니다..
산까지는 케이블카를 타고 올라간다는...^^
광고 나오자마자 자료 찾아놓고 블로그에 올려야지 마음 먹었었는데, 벌써 몇해가 흘러가버렸네요...^^ 검색해보니 이미 많은 분들이 블로그에 올려놓으셨네요...-.-;; 뒷북이지만 꿋꿋하게 올리겠습니다...^^
먼저 광고 한편 보시죠...^^
몇해전에 나온 대우 윈스톰 런칭 광고입니다.
Atlanterhavsveien(Atrantic Road)는 노르웨이 북서부 해안의 64번 도로상에 있으며, Eide의 Vevang에서 Averoy의 Karvag를 연결하는 도로입니다. 1989년 개통되었으며 총연장 8.2 km, 총 8개의 교량(총연장 891m)으로 구성되어 있습니다. 시공은 노르웨이의 FERD사에서 시공하였습니다.
노르웨이 북서부해안에 위치합니다.
구글어스에서 본 Atlanterhavsveien 모습입니다.
Atlanterhavsveien 전경입니다. 총 8개의 교량으로 구성되어있습니다.
광고중에 엄청난 종단경사와 급커브 구간의 교량은 Atlanterhavsveien상의 8개의 교량중 가장 규모가 큰 Storseisundet Bridge입니다. 아마도 항로구간이 아닐까 싶습니다.
Storseisundet Bridge는 PSC 박스거더교로서 FCM으로 시공되었으며, 왕복 2차선에 형하고는 23m, 중앙지간은 260m로 FCM교량으로서는 지간장이 세계적으로 긴 교량입니다. (국내 FCM교량중 지간장이 가장 큰 교량이 160m정도입니다.)
광고에서는 매우 위험해 보이지만 광고의 극적인 효과를 위하여 그렇게 보이는 각도에서 사진을 찍은것이 아닐까요? 다른 각도에서 찍은 사진들은 평범한 도로로 보이지 않나요? 그리고 직접 주행하면서 찍은 유튜브동영상을 보면 그리 위험하지는 않은것 같습니다. 댓글들을 봐도 위험하다는 예기는 없고 경치가 좋다는 예기만 있네요...
하지만 Atlanterhavsveien는 악천후때는 통행이 금지된다 하네요...^^
이미지를 찾다보니 이런 우표도 있네요...^^ 외국 우표들을 보면 다리에 대한 우표가 상당히 많은것 같습니다. 최근 우리나라에도 '한국의 다리' 이라는 우표세트가 나오기도 했었죠... 이참에 '세계의 교량우표' 라는 카테고리를 추가해볼까 하는 생각이 드네요...^^
기후 변화에 대한 전 세계적인 경각심을 일깨우기 위해 다음 달 중순 미국 뉴욕 유엔본부 앞에 얼음다리가 세워진다. 노르웨이 예술가 Vebjørn Sand(바비에른 산) (검색해보니 레오나르도 다빈치가 설계했던 다리를 만든 사람이네요...^^)가 만들 이 다리는 날씨가 따뜻해짐에 따라 자연히 녹아내리면서 지구 온난화의 심각성을 상징적으로 드러내게 된다. 그는 지난해 남극에도 얼음다리(사진)를 만들었다. 한편 이 기간 중 유엔본부 내에서는 기온 상승으로 빙하가 사라지는 극지방의 실상을 담은 10여 개국 사진작가의 작품도 전시될 예정이다.
얼마전 봤던 '불편한 진실'이라는 다큐멘타리 영화가 있었다.(회사 오너가 무척 강조해서 전직원이 다 시청했었다...) 미국 대선주자였던 엘고어가 환경운동가로 변신해 지구온난화의 문제점과 그에대한 미국의 미온적인 대처를 비판하는 그의 강연을 찍은 영화였는데... 생각보다 지구 온난화가 심각하긴 한것같다. 나름 느끼는것두 많았고... 근데 내가 하는 일은 어떤가...? 산을 깎아 길을 내고 산에 구멍을 뚫어 터널을 내고 하천을 휘집어 다리를 놓는다. 솔직히 예전에 무차별적으로 파헤친건 인정한다. 하지만 요즘은 그렇게 하지 못한다. 도롱룡이 몇천억이나 되는 고속철도 공사를 몇년동안 막았듯이... (모 스님과 도롱룡 예기하면 넘 길어질것 같네요...) 이제는 환경을 고려하지 않고는 이짓도 하지 못한다. 이제는 당연히 환경을 고려해야 한다... 이건 기본이다. 하지만 내가 만나보고 겪어본 소위 '환경운동'하는 사람들은 건설현장 돌아다니며 뭐 먹을거 없나 하고 하이에나 처럼 돈이나 뜯어내는 사람들이 전부였다. 솔직히 나중에 내 딸이 '환경운동'하는 사람을 결혼할 사람이라고 집에 데려오면... 난 주저없이 재떨이를 던저버릴것이다.
New Tacoma Narrows suspension bridge.
타코마 브리지가 붕괴한후 새로 지어진 교량입니다.
강성이 문제가 되었던 보강형은 플레이트거더에서 트러스로 변경되었습니다. 교폭은 18.3m, 보강형높이는 10m입니다.
교량 트러스 부분은 이전 타코마 브릿지에서 사용된 부재라고 하네여...^^
삼각트러스 타입의 shear connectors는 뒤틀림에 의한 변위를 감소시킬 목적으로 설치되었다.
뉴 타코마 브릿지의 보강형상부 트러스 내부, 휨과 비틀림에 저항하기위해 브레이싱이 많이 설치되었다. 또한 트러스내부와 외부의 공기 압력차를 줄이기 위해 교량 상판에 구멍이 뚫려잇는 것을 볼수 있다.
타코마 브리지는 얼마전 TV에서도 방영되어 토목기술자뿐아니라 일반사람들에게도 유명한 교량이 되었습니다...^^
1937년, 미국 워싱턴주 타코마 해협(Tacoma Narrows)에 첫번째 다리가 건설되었을 때 사람들은 세상에서 가장 아름다운 교량이라고 격찬했습니다.
타코마 브리지는 당시도 신공법이었던 현수교(suspension bridge)로 건설되었고 미항으로 이름난 타코마 항에 썩 잘 어울리는 훌륭한 교량이였습니다.
당시는 현수교 건설이 붐을 이루었고 더 가볍고 날렵한 현수교를 만들기 위해 기존에 사용되던 트러스 보강형 대신 플레이트거더 보강형을 사용하였습니다.
그러나 완공 3년만인 1940년 11월 7일에 붕괴되었습니다.
원인은 바로 바람입니다.
타코마 브리지의 설계풍속은 53m/s로 토네이도에도 끄떡없도록 설계되었으나 붕괴당시 풍속은 19m/s로 설계풍속 이내였습니다.
타코마 브리지가 설계풍속 이내에서 붕괴된 원인은 바로 공진(Resonance)이었습니다.
공진은 물리시간에 배웠듯이 강제진동수과 고유진동수가 일치하여 진폭이 점점 커지는 현상입니다.
우연히도 (사실 정말 재수없게도) 타코마브리지의 고유진동수와 바람의 강제진동수가 같게되어 공진이 일어난거져...^^
공진에 대해서 잠깐 설명하자면... 모든물체는 고유진동수라는 물성을 가지고 있습니다.
고유진동수란 어떤 물체가 진동할때 1초에 몇번 진동하는가 하는 것이죠... 예를 들면 그네를 탈때 그네가 1초에 2번 왕복한다면 그 그네의 고유진동수는 2입니다.
그네의 고유진동수에 맞추어서 뒤에서 밀어준다면(강제진동) 큰힘을 들이지 않고 그네를 높이 올릴수가 있습니다.
이것이 바로 공진현상이죠...
초등학교때 소리굽쇠를 가지고 실험을 할때도 마찮가지이죠...^^
공진현상은 오래전부터 인간들이 인식을 하고 있었습니다. 옛날 로마시대의 병사들이 행군할때 교량구간에서는 발을 맞추지 않아서 건넜다고 하네요... 아마 발을 맞추어 행군하다가 교량이 무너진 적이 있었던것 같습니다.
지난 월드컵때 오~필승코리아를 외치며 경기장에서 관중들이 발을 구르는 것을 보고 만약 저 발구르는것이 경기장의 고유진동수와 일치하여 공진을 일을키면.. 경기장이 무너질수도 있을거라는 생각을 했었습니다... 다행이 그런 일은 없었지만요...^^;
교량에서의 고유진동수는 교량의 강성과 지간장에 좌우됩니다.
강성이 크고 지간장이 짧을수록 고유진동수가 커지게 됩니다. 기타줄을 팽팽하게 잡아당길수록, 또 줄이 짧을수록 높은음이 나는것 처럼 말입니다.
보통 교량의 고유진동수 많큼 큰 진동수를 가지는 바람은 불지 않습니다. 하지만 타코마 브리지의 경우는 보강형의 강성은 작게, 지간은 길게 설계하여 고유진동수가 작아졌고 교량의 고유진동수와 비슷한 바람이 불어와 붕괴된것입니다.
풍동역학에서는 풍하중에 의한 구조물의 거동을 다음과 같이 분류합니다.
정적거동으로 Torsional divergence (풍속이 증가할수록 교량단면의 뒤틀림이 서서히 증가하다가 파괴에 이르게 되는 현상)
동적거동으로는 Vortex shedding (바람이 구조물에 부딪칠 때 구조물의 후면에서 와류에 의해 파르르 떨리는 현상, 금속 피로에 영향을줌), Flutter(공기역학적 불안정 현상으로 바람이 일정한 속도에 도달하면 구조물이 진동하며 발산 파괴를 유발, 일종의 공명현상임), Galloping(바람의 방향과 직각인 방향으로 구조물이 거동하는 현상) 등이 있다.
타코마 브리지의 경우는 Flutter에 의한 발산진동이 붕괴의 원인입니다.
국내의 내풍설계
우리나라의 경우 도로교시방서에 주경간장이 200이상인 장대 특수교량의 설계에서는 정적 풍하중에 의한 설계결과에 대하여, 동적해석 및 풍동실험을 통하여 풍하중의 동적효과에 대한 교량의 공기역학적 안전성을 검토하도록 규정하고 있습니다.
그러나 국내의 경우 일반 중·소지간의 교량에 대해서는 규정된 표준 풍하중을 산정하여 설계에 이용하도록 규정하고 있으며, 바람에 의한 교량의 동적 안전성에 대해서는 별도의 규정을 두고 있지 않습니다.
하지만 주경간장 200m이내의 특수교량 설계시 일본도로협회의 “도로교내풍설계편람 (1991)”의 판정기준을 통해 동적설계의 필요성 여부를 판단하여 내풍안정성검토를 합니다. (턴키인경우나 하져..^^)
또한 보강형을 유선형으로 계획하여 와류등을 최소화시키고 Fairing이나 Damper등으로 내풍안정성을 확보하기도 합니다.
포스교의 또다른 이야기....^^
포스교의 유지보수중 교체된 리벳을 판다고 하네요...^^
하나당 40파운드(약 8만원) 하네요...
하나 장만해볼까요? ^^
바로가기 : http://www.forthbridges.org.uk/rivet.htm
포스교의 구조이야기....^^
포스교의 구조는 캔틸레버 트러스 형식입니다.
얼마전 포스교 홈페이지 갔다가 재밌는 사진이 있어서 올려봅니다.
포스교의 구조계의 예를 들은 사진입니다. ^^
이 사진은 설계자인 벤저민 베이커(Benjamin Baker)가 왕립 과학원(The Roya Institution)에 Catilever Truss 구조를 알기 쉽게 설명할 때 사용한 사진이라고 한다.
이 사진에 대하여 일본 토목기술자 타케이 켄이치는 다음과 같이 설명하고 있다.
의자에 앉아 있는 두 사람이 팔을 뻗어 의자를 받치고 있는 지팡이를 잡고 있다. 이는 두 개의 캔틸레버를 나타낸 것이다. 양쪽 인물의 안쪽 손에 잡혀 있는 작은 지팡이가 중앙부이고, 인물의 바깥 손에 매달려 있는 두 개의 벽돌을 쌓은 것이 캔틸레버 양쪽의 앵커 블록을 표시하는 것이다. 중앙부의 하중에 의하여 이 시스템에 단면력이 전달될 때, 두 사람의 손과 앵커 블록의 로프에는 인장력이 작용하고 지팡이와 의자의 다리엔 압축응력이 작용한다.
즉, 양쪽으로부터 중앙을 향해 솟아나온 트러스에 의해 중앙의 트러스가 지탱되고 있는 것이다.
이 사진에서 재미난 것은 중앙에 있는 주인공은 일본인으로 일본 고우부 대학(현 도쿄대학의 전신)을 수석졸업한 '와타나베 요시이치'라는 사람이다. 그가 이 사진의 주인공이 되는 바람에 포스교을 설계했다 혹은 설계에 관여했다고 오해를 불러일으켰다고 한다.
그러나 사실은 와타나베 요시이치는 보조기사로 연수차 참관(일명 구경?)한 것에 불과 했다..
모델이 된 이유는 체중이 가벼워서라나? 아뭏튼 그는 나중에 일본 토목사에 많은 공적을 남겼다고 하고 이 사진은 현재 뉴욕 철도 박물관에 전시되고 있다.
포스교는 제가 좋아하는 교량중 하나입니다.
제 블로그 상단메뉴 위에 있는 그림도 포스교이지요..^^;
하지만 포스교는 '세상에서 가장 추악한 철의 괴물'이라는 악평을 받기도 합니다.
이유는 너무 무식하게(과잉) 설계되어 있기 때문이지요...
포스교에 대한 이야기를 하기전에 잠깐 다른 교량 예기를 해볼까 합니다.
그 교량은 바로 티교(Tay Bridge)입니다.
19세기 중엽 스코트랜드에서는 티교와 포스만 때문에 사람들이 내륙 깊숙히 우회하거나 도중에 배를 갈아타고 이동해야 했습니다. 그러나 2km가 넘는 이 만들을 교량으로 연결하는것은 당시로서는 엄두를 내지 못할 일들이었습니다.
이때 스코틀랜드의 철도회사 North British에서 설계기사로 근무 중이던 토마스 바우치(Thomas Bouch)가 티 교(Tay Bridge)를 건설을 제안하였고, 이 교량이 건설되면 엄청난 수익을 올릴 수 있었던 North British 회사는 즉시 건설을 추진하게 됩니다.
이렇게 하여 1871년 티 교의 공사가 착수되었으며, 당시의 기술로는 경간장 75m, 총연장 3,200m가 넘는 엄청난 장대교를 건설하게 되었습니다
그러나 티교가 완공되고 2년도 되지 않은 1879년 12월 티교는 열차와 함께 중앙 수백미터가 붕괴하는 사고가 발생 하였습니다. (티모센코 재료역학 책 표지에도 나왔었죠...^^)
이 사고는 이후 교량 건설에 커다란 영향을 미쳤습니다. (우리나라의 성수대교 처럼 말이죠...)
티교의 붕괴사고는 바로 뒤에 건설된 포스교에 많은 영향을 미쳤습니다. 먼저 재료적으로 티교의 주요 붕괴 원인이었던 주철을 탄소함류량을 높인 강철(당시로는 신소재였죠..)을 사용하였습니다.
원래 포스교는 티교의 설계자였던 바우치가 현수교로 계획하였으나 티교붕괴사고로 바우치의 계획은 무시되었고 당시 촉망받는 토목기술자인 존 파울러와 벤자민 베이커의 수정안이 받아들여져 지금의 트러스교가 되었습니다.
당시 영국정부는 티교의 붕괴로 "무조건 튼튼한 교량"을 요구하였으며 가뜩이나 과잉설계된 포스교는 시공도중에도 설계 변경을 통해서 설계당시 강재중량(42000톤)에서 20%가 넘게 증가하여 완공시 51000톤이 되어버렸습니다.
이러한 이유로 포스교는 세상에서 가장 '무식하게 튼튼한' 교량이 되었습니다. ^^;
훗날 기술자들은 포스교를 "이 세상에서 가장 추악한 철의 괴물", "포스교는 시대에 뒤떨어진 산물이다. 굳이 말하자면 유사 이전의 괴물공룡 브론톤사우루스의 기술이다."라고 악평을 하게 되었습니다.
하지만 차량하중이 당시와 비교하여 엄청나게 증가한 현재도 아직도 건재하게 사용되고 있는건 당시의 "과잉설계"가 아닌가 싶습니다. ^^
우리에겐 금문교(金門橋)라는 이름으로 잘 알려진 골든 게이트교는 샌프란시스코 만(灣)과 태평양을 잇는 골든게이트해협에 설치되어 있는 현수교로, 개통 당시 교량에 대한 모든 기록을 갈아 치운 역사적인 건축물이다.
붉은색의 아름다운 교량이 주위의 경치와 조화를 이루어 짙은 안개와 함께 샌프란시스코의 상징이 되었으며, 교량의 붉은 납칠을 담당했던 미술가 어빙 모로는 골든 게이트교를 가리켜 ‘세상에서 가장 큰 미술 조각상’이라고 평가하기도 했다. 또한 차고 거센 조류와 안개가 많은 날씨, 수면 아래의 지형이 복잡해 교량 건설이 불가능할 것으로 예측되었지만 4년이라는 단기간에 완공, 미국 토목학회에서 7대 불가사의의 하나로 선정되었다.
길이 2,825m, 너비 27m의 현수교로, 조셉 B. 스트라우스에 의해 설계되었으며 1933년 1월 기초 공사를 시작으로 1937년 5월 개통되었다. 시속 160km의 풍속에도 견딜 수 있게 설계된 것이 특징이며, 준공 이후 철저한 유지 관리를 위하여 한 해도 거르지 않고 보수·보강 공사를 펼치는 것으로도 유명하다. 6차선의 유료 도로와 무료인 보행자 도로로 나누어져 있어 샌프란시스코를 교통 체증이 없는 도시로 만들어 주었다. 교량으로서의 역할뿐 아니라 건축적인 미각이 부각되어 현대 가장 위대한 건축물의 하나로 평가받고 있다.
