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< 교량의 종류>
1.1 교면의 위치에 따른 분류
(1) 상로교 (Deck bridge)
: 교면이 교량의 형이나 트러스 위쪽에 있는 교량 (선유교, 가천교)
(2) 중로교 (half-through bridge)
: 교면이 교량상하의 중간에 있는 교량 (방화대교,부산대교)
(3) 하로교 (through brigde)
: 교면이 교량의 아래에 있는 교량 (동호대교, 한강철교)
(4) 2층교 (2 storied bridge)
: 교면이 2층으로 되어 있는 교량 (청담대교,영종대교)
1.2. 용도에 따른 분류
(1) 도로교 (highway bridge) : 도로를 통행하기 위하여 축조된 교량 (1등교, 2등교, 3 등교)
(2) 인도교 : 사람의 통행만으로 사용되는 교량
(3) 철도교 (railway bridge) : 철도선로에 가설되는 교량
(4) 수로교 : 발전용수로나 수도용수로 또는 관개용수도 등을 통하기 위하여 가설된 교량
(5) 군용교 : 군사용에 사용되는 교량
(6) 혼용교 : 도로와 철도가 병설되어 있는 교량과 같이 2개 이상의 용도에 사용되는 교량
(7) 운하교 : 운하를 통과시키기 위해서 가설된 교량
1.3 사용 재료에 따른 분류
사용재료에 따라 철근콘크리트교, PS콘크리트교, 강교등으로 분류된다.
(1) 철근콘크리트교(워싱턴 Selah만의 fixed concrete arch bridge.)
(3)PS콘크리트교(신단양대교)
(1) 거더교(Girder Bridge)
- 거더(보)를 수평방향으로 가설한 교량. 이 거더(보)를 주형이라 함
거더교는 교량형식중 가장 많이 쓰이고 일반적인 형식입니다.
거더(Girder)는 우리말로는 형(桁), 들보, 대들보 정도로 해석할수 있겠는데요...
거더는 아래 그림과 같이 상부슬래브에 가해지는 하중(차량이나 사람)을 버티어 주는 대들보같은 부재를 말합니다.
거더교인 경우 이러한 보를 Main Girder(주형) 이라 하여 아치나 사장교 현수교에서의 보강형과 구분합니다. (보강형에 대해서는 나중에 다시 설명하겠습니다.)
이러한 거더의 형태에 따라 거더교에는 아래와 같은 종류들이 있습니다.
(1) T형교
30m 정도까지의 지간에 대하서 주로 적용되는 형식입니다.주형과 콘크리트가 일체로 된 콘크리트 바닥판은 교량방향으로는 주형의 플랜지로, 교량직각방향으로는 슬래브로 작용합니다.
50m정도 지간에는 프리스트레스를 가하여 사용하기도 합니다. 얼마전 발생한 목포광양의 MSS 거더의 추락 사고때 적용되었던 형식이 바로 PSC T형교입니다.
(2) Plate Girder교 (판형교,플레이트거더교)
철판으로 I형의 거더를 만들고 그위에 콘크리트 슬래브를 얹은 형태의 교량입니다.
보통 지간장 50m 정도가 경제적으로 Steel Box Girder교와 함께 가장 많이 시공되었던 강교형식이나 브레이싱등 부재가 많고 강재량이 많이 소요되어 최근에는 별로 사용되지 않는 형식입니다.
최근에는 고강도 강재를 사용하여 브레이싱 및 거더수를 줄인 소수 주형교를 많이 가설하고 있다고 하나.. 사실 아직 실물을 본적은 없습니다..^^
(3) Steel Box Girder교 (강합성상형교,스틸박스거더교)
철판으로 제작된 박스형태의 거더교로 지간장 50~60m가 경제적입니다. 가장 널리 사용되는 교량형식중 하나입니다.
최근에 강재값이 많이 올라 예전처럼 그렇게 많이 적용하지는 않는것 같지만 곡선교나 확폭부에 적용하기가 좋아(Box를 공장에서 제작해오기 때문입니다.) 고속도로 IC에는 아직도 거의 대부분 스틸박스 거더교로 설계되고 있습니다. 보통 공장에서 제작된 박스를 현장에서 조립하여 크레인으로 가설합니다.
(4) 강상판형교
교량의 상부슬래브를 콘크리트가 아닌 철판으로 제작하여 자중을 감소시킨 형식입니다.
지간장 70~80m 정도가 경제적이며 강재가 많이 소요되어 다소 고가입니다. 또한 상판을 현장에서 용접을 하여야 하므로 시공이 조금 까다롭습니다. 거더교의 형식은 그다지 많이 사용하지 않으나 사장교나 현수교, 아치교등의 보강형으로는 많이 사용되고 있습니다. (자중경감을 위해서 말이죠...)
(5) PSC박스거더교
콘크리트 박스형태의 거더에 프리스트레스를 가한 교량으로 50m에서 100m가 넘는 교량까지 다양하게 적용될수 있습니다.
최근 강재값의 폭등으로(강재값 예기가 너무 많이 나오네요...-.-;;) 설계 및 시공에 많이 적용되고(예전에 비해 말이죠) 있습니다. 강교에 비해 설계나 시공이 까다롭고 곡선부나 확폭부에는 적용이 조금 까다롭습니다. PSC Box Girder교는 가설방법에 따라 FCM, ILM, FSM, PSM등으로 세부 분류를 합니다.
(6) PSC빔교
I형의 프리스트레스 콘크리트 거더를 이용한 교량으로 주로 20~40m의 지간장에 많이 쓰입니다.
위의 교량형식중 T형교를 제외하고 가장 가격이 싸다보니 그리 긴 지간장이 필요없는 경우에 많이 사용됩니다.
- 종류는 강 거더교, 철근콘크리트 거더교, PC 거더교, 강판형교, 박스거더교
1. 5. 지지형태에 따른 분류
(1) 단순교
교각과 교각사이를 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.
(2) 연속교
(3) 게르버교
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.
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
(4) 트러스교(Truss bridge)
- 몇 개의 직선 부재를 한 평면 내에서 연속된 삼각형의 뼈대 구조로 조립한 것을 트러스(Truss)
라고 한다. 거더 대신에 이 트러스를 사용한 교량
1. Warren트러스
상로의 단지간에 사용. 지간 60m정도까지 적용
2. Howe트러스
사재가 만재하중에 의하여 인장력을 받도록 배치한 트러스
3. Pratt트러스
사재가 만재하중에 의하여 인장력을 받도록 배치한 트러스 상대적으로 부재길이가 짧은 수직재가 압축력을 받는 장점이있다. 보통 45 ~ 60m에 적용
4. Parker트러스
Pratt트러스 상현재가 아치형의 곡선인 경우, 보통 지간 55 ~ 110m에 적용
5. K트러스
외관이 좋지 않으므로 주트러스에는 사용않함. 2차응력이 작은 이점이 있다. 보통지간 90m이상에 적용
6. Baltimore트러스
Subdivided(분격) 트러스의 일종으로 90m 이상의 지간에 적용한다.
- 트러스교는 일반적으로 지간이 50∼100m 정도에 알맞는 형식으 로, 비교적 작은 중량의 부재를
순차조립하여 큰 강성을 얻을 수 있으므로 외팔보 공법(Free Cantilevering Method) 의 채용이
다른 형식보다 유리하며, 또한 개개 부재의 단면이 작기 때문에 운반이 용이하며, 해협이나 산간
계곡 등에 적합한 교량이다.
- 이상 트러스의 가정
① 부재는 마찰이 없는 힌지로 연결되어 있으며, 각 부재에는 모멘트 가 발생하지 않는다.
② 부재는 직선이고 하중은 부재의 도심에 작용한다.
③ 하중은 격점에만 작용한다.
(6) 아치교(Arch Bridge)
- 곡형 또는 곡트러스를 쪽을 상향으로 하여 양단을 수평방향으로 이동할 수 없게 지지한 아치를
주형 또는 주트러스로 이용한 교량
① 2힌지 아치교 (2-Hinged Arch Bridge)
일반아치교에서 가장 폭넓게 사용되는 형식으로 미관 및 경제성이 우수하나 지반상태가 좋은곳에서 적용가능합니다. 아치리브를 트러스구조의 Braced Rib를 적용하였을 경우 300m 이상의 교량에도 적용가능합니다.
Cold Springs Canyon Bridge |
부산대교 |
② 3힌지 아치교 (3-Hinged Arch Bridge)
3힌지 아치는 2힌지 아치의 크라운에 힌지를 추가한 것으로 정정구조입니다. 그러나 교량의 중앙에 힌지를 설치하는 것은 힌지에서의 처짐이 과다해지고, 내구성이 저하되어 초기 아치교 이후로는 거의 사용되지 않는 구조입니다.
High Bridge (미국) |
High Bridge의 내부힌지 |
아치교로서는 가장 경제적인 형식이나 지점에서 수평반력 외에 고정모멘트가 크기 때문에 지지력이 양호한 지반에서만 적용 가능합니다. 다른형식에 비해 강성이 크므로 처짐량은 적으나 장지간의 아치교에서는 부가응력이 상당히 커지는 단점이 있습니다.
고정아치교는 지점을 힌지로 처리하기 곤란한 콘크리트 교에 주로 사용됩니다.
Alexander Hamilton Bridge |
Arrabida Bridge (포루투칼) |
타이드 아치교는 아치리브에서의 수평반력을 Tie로 부담시켜 아치 지점부에서는 연직반력만이 전달됩니다. 따라서 수평력이 크게 작용하지 않아 지반상태가 양호하지 않은 곳에서도 적용가능한 형식입니다.
그러나 아치리브가 과대해지는 경향이 있어 경제성 측면에서 불리한 단점이 있습니다.
한강대교 |
워싱턴의 tied-arch교 |
⑤ 랭거형(Langer Girder)
랭거교는 고안자인 오스트리아의 Langer의 이름을 딴 것으로 아치리브 강성보다 보강형의 강성이 크고 수직재와 다른 부재와의 결합을 Pin 구조로 가정하여 아치리브가 주로 축력을 전담한다. 그러나 아치리브와 보강형의 접속부가 복잡하고, 로제 아치에 비해 아치리브의 강성이 작으므로 수직재(Hanger)의 간격이 좁아지는 단점이 있다. 50~200m까지 적용할수 있다고 알려져있다. Hanger를 수직재 대신 사재를 사용하는 교량은 트러스 랭거형(Truss Langer Girder)라고 한다.
랭거아치교 - 동작대교
⑥ 로제형(Lohse Girder)
로제교는 <그림 27>과 같이 휨강성을 가지는 아치리브와 보강거더를 양단에서 연결하고 아치리브와 보강거더간을 양단힌지의 수직재로 연결한 구조이며, 랭거교와 타이드아치교의 중간적인 성질을 갖는다. 아치리브의 강성이 크기 때문에 랭거교에 비해 수직재 간격을 늘릴수 있으며 아치리브와 보강형의 접속부 연결이 용이하다.
로제아치교 - 일본 泉大津大橋
⑦ 닐센계(Nielsen System)
Nielsen계는 스웨덴의 O.F Nielsen에 의해 제안된 교량형식으로 타이드아치, 랭거교, 로제교 등이 수직재를 Flexible한 사인장재 (Rod, 강봉) 및 Cable로 대신한 수직재를 Warren Truss형으로 조립한 교량을 총칭하여 Nielsen계 교량이라고 한다. 한강의 서강대교가 아치지간 150m로 대표적인 예이다. 닐센계 교량은 경사재가 교량의 전단변형 억제에 기여하여 일반아치교에 비해 처짐이 작으며 장경간에 유리한 구조이다.
서강대교
- 아치교는 부재 내에 압축력만 발생케 하는 아치 구조의 성질을 이 용한 교량 형식으로 기본적으로
2 힌지 아치, 3힌지 아치 및 고정 아치의 형식이 있다. 어떤 교량 형식에서나 자중 상태에서는
부재에 휨이 발생하지 않도록 설계하는 것이 바람직하다. 강도로교 의 경우에는 아치리브에
필연적으로 휨이 발생하므로 아치리브의 부재는 압축력과 휨에 동시에 저항할 수 있게
설계되어야 한다.
- 아치교는 바닥판에 작용하는 차륜하중을 행거 또는 기둥을 이용하여 가능하면 등분포로
아치리브에 전달하고, 이 아치리브를 통하여 지반으로 전달케 하는 구조체계를 갖고 있다.
하로 아치교는 바닥구조와 아치리브 구조의 연결방법에 따라 타이드아치교, 랭거 아치교,
로제아치교 또는 닐슨 아치교 등으로 나누기도 한다.
상로 아치교는 하로 아치교 의 랭거형교, 또는 로제형교에 해당하는 교량형식 이외에 트러스
아치형의 형태가 있다.
- 아치교의 구분
① 타이드 아치교 : 지점상의 횡변위를 타이드 바가 잡아주는 구조 형식(한강대교)
② 랭거 아치교 : 아치부가 축력만을 받도록 설계되는 형식(동작대교 철도교 구간)
③ 로제 아치교 : 아치부가 축력과 휨에 저항하도록 설계하는 방식
④ 닐센 아치교 : 아치부의 행거가 케이블로 이루어져 있으며, 약간 경사지게 배치되는 형식
(7) 라멘교(Rahmen Bridge)
- 라멘교란 교량의 상부구조와 하부구조를 강절로 연결함으로써 전 체구조의 강성을 높임과 동시에
지간내에 발생하는 휨모멘트의 크기를 줄이는 대신 이를 교대나 교각이 부 담하게 하는 교량이다
라멘이란 교량의 기둥과 보를 강결로 연결하여 외부 하중을 보와 기둥의 휨강성으로 저항하여 전체구조의 강성을 높인 구조를 말합니다.
문형라멘교
교량에서의 라멘구조는 상부구조를 하부구조로 지지하는 대신 상부 및 하부구조를 강결로 연결하여 문형태로 구성한 구조를 이야기 합니다.
라멘교의 역학적 거동은 아치교와 비슷하며 지점의 구조에 따라 문형라멘교, π형라멘교, V각 라멘교 등이 있습니다. 또한 몇개의 경간을 연결시킨 연속 라멘교도 있습니다.
라멘교는 통상적인 거더교에 비해 형고를 낮출수 있어 주로 형하공간 확보가 필요한 도로의 횡단교량이나 하천통과 구간등에 적용됩니다.
또한 V각라멘등은 장경간 교량에 적용하기도 합니다.
연속라멘교
π형 라멘교
V각 라멘교
- 50m 지간까지 신축이음(Expansion Joint) 이나 지압판이 없이 가설이 가능하고, 유지 관리면에서
같은 지간의 단순교에 비해 유리하며 주형의 두께가 상대적으로 작게 설계될수 있어 교량의 미관이
수려하며, 특히 중앙부로부터 지간의 양단으로 헌치 형태를 이룬 경우 더욱 날렵한 모양을 이룬다.
- 라멘교는 교각의 높이가 그리 높지 않고 단경간의 교량에서 사용 하는 것이 경제적이다.
우리나라의 경우 고속도로 횡단교량에서 많이 볼 수 있다.
- 라멘교는 매우 다양한 형태의 설계가 가능하며, 보의 두께를 작게 하여 가늘게 보이도록 하는 것
이 보통이므로 교대나 교각의 두께가 상대적으로 두껍다.
(8) 현수교(Suspension Bridge)
- 19세기 후반 들어 Roebling에 의해 Brooklyn교(1883년)등 근대 현수교가 완성된 이후, Moisseiff, Steinman 등에 의해 20세기 초 현수교 전성기가 시작되었다. 이후 현수교의 시행착오를 반복하며 발전해 오늘날 장대교량 형식의 선두주자가 되어 있다.
- 현수교란 주탑(Tower) 및 앵커리지(Anchorage)로 주케이블(Main Cable)을 지지하고 이 케이블에 현수재(Suspender또는Hanger)를 매달아 보강형(Stiffening Girder)을 지지하는 교량형식을
말한다.
- 현수교의 주케이블 형상은 아치교와 유사하나 인장력만을 받는다 는 점에서 크게 다르다.
이와 같이 인장력만이 발생하도록 하는 것이 재료의 효과적인 사용방법.
지간 1,000m 이상의 장대교가 거의 현수교라는 점도 이러한 역학적 특성을 잘 반영하는 것이다.
현수교의 구성
현수교의 현수(懸垂橋는 매달을현, 드리울수)는 줄을 늘어뜨려 매단다는 뜻입니다.
주케이블을 늘어뜨려 양끝단을 고정시키고 주케이블에 수직부재(케이블)를 매달아 보강형을 지지하는 교량을 말합니다.
현수교는 여러가지 교량형식중 가장 긴 지간장에 적용되는 형식입니다.
세계 최장경간 교량은 일본의 아카시대교로 중앙경간 1991m의 타정식 현수교입니다.
광안대교 - 중앙경간 500m(국내최대) |
아카시대교 - 중앙경간 1991m(세계최대) |
현수교는 주케이블 고정방법에 따라 타정식(earth-anchored)과 자정식(self-anchored)현수교로 분류됩니다.
① 타정식(earth-anchored) 현수교
교량 시종점부에 별도의 앵커리지를 만들어 주케이블을 고정하는 방식입니다.
주케이블이 보강형에 직접영향이 없으므로 보강형에 축력등이 걸리지 않고 계산이 보다 간단(?)하다는 장점이 있습니다.
그러나 대규모 앵커리지를 시공하여야 하므로 미관이 좋지 않고 지반조건이 않좋은 경우 공사비가 비싼 경향이 있습니다. 현재 사용되는 거의 대부분의 교량에 적용되는 형식입니다.
② 자정식(self-anchored) 현수교
주케이블을 앵커리지로 고정하지 않고 보강형에 직접 고정하는 방식을 말합니다.
주케이블의 장력이 그대로 보강형에 전달되므로 보강형의 거동이 복잡하여 설계가 조금 까다롭습니다.
그러나 대규모의 앵커리지가 필요없으므로 미관이 깔끔하다는 장점이 있습니다.
인천 영종대교에 적용된 형식입니다.
타정식 현수교 - 광안대교 |
자정식 형수교 - 영종대교 |
- 현수교의 분류
① 경간수 및 보강형의 지지조건
: 단경간 현수교, 3경간 단순지지 현수교, 3경간 연속지지 현수교, 다경간 현수교
② 보강형의 형식 : 트러스 형식, 박스형식
- 대부분의 현수교는 주케이블을 앵커리지에 고정시키는 타정식 (earth-anchored)이지만 최근 들어
보강형이 주케이블을 지지하는 자정식(self-anchored, 영종대교)현수교도 시도되고 있다.
자정식을 제외한 어는 형식이라도 주케이블이 모든 사하중을 지지하며 따라서 사하중 상태에서
보강형에는 응력이 발생하지 않는다. 활하중과 같이 집중하중은 일단 바닥틀에 의해 지지되고
다시 보강형에 의해 분배되며 이 힘은 행거(hanger)를 통해 주케이블로 전단되고 최종적으로
앵커리지에 전달된다.
- 현수교에 활하중 등이 재하되면 보강형과 주케이블이 이 하중을 분담하여 지지하게 된다.
이 때, 사하중에 의한 주케이블의 수평장력을 크게 하면 보강 형의 휨모멘트를 감소시킬 수 있다.
수평장력을 크게 하려면 케이블의 새그(f/l)비를 줄이거나 자중을 늘리면 된다.
- 주케이블의 수평장력에 관계되는 주요 변수들을 적절히 결정함으로써 보강형의 부담을 효율적으로
줄일 수 있으며 장대 현수교를 가능케 할 수 있다.
- 현수교의 계획 및 설계시 고려되어야 할 주요 항목을 정리하면 다음과 같다.
① 보강형의 연속성
② 중앙 경간과 측경간의 비
③ 중앙 경간과 새그(sag)의 비
④ 행거의 배치
⑤ 보강형의 형식
⑥ 주탑의 형식
⑦ 강바닥판과 들보의 합성 및 비합성
(9) 사장교(Cable Stayed Bridge)
- 사장교는 1784년 C.J.Loscher에 의하여 세상에 처음으로 교량으 로서의 모습을 선보인 후,
1818년과 1824년에 두 개의 교량이 연속해서 붕괴되면서 그 발달이 지체되었다가 1955년 스웨덴에
Stromsund교가 건설되면서 다시 교량 기술자들에게서 각광을 받아오고 있는 교량형식이다.
사장교(Cable-stayed Bridge)는 보강형(Stiffened girder)을 주탑(Pylon)에 연결된 사장 케이블(Stay-cable)로 지지하는 형식의 교량을 말합니다.
주탑의 형상은 아래그림과 같은 종류가 있습니다.
주탑의 형상은 케이블의 배치, 가설지점의 조건, 설계조건, 미관 그리고 경제성에 따라 보통 선정됩니다.
왼쪽부터 H형, 다이아몬드형, A형, I형주탑입니다.
아래 그림은 일반적인 형태일 뿐이며 이 외에 다른 형식도 많이 있습니다. 올림픽대교 주탑도 일반적인 형태는 아니지요...^^
보통 케이블 1면배치에는 I형과 A형이 보통 사용되며, 2면배치에는 A형, H형, 다이아몬드형이 주로 사용됩니다.
주탑의 형상 - 왼쪽부터 H형, A형, 다이아몬드형, I형 주탑
서해대교 - H형 주탑 |
타타라대교 - 다이아몬드형 주탑 |
돌산대교 - A형 주탑 |
어등대교 - I형 주탑 |
사장교는 사장 케이블의 인장강도와 주탑 및 보강형의 휨,압축강도를 효과적으로 결합시켜 구조적 효율을 높일수 있으며 케이블의 강성과 장력을 조절함으로써 보강형에 발생되는 휨모멘트를 현저하게 감소시킬 수 있어 경제적인 설계가 가능합니다.
사장교의 구성
이와 같은 사장교의 구조적인 효율성 이외에도 외관이 수려하고 주행시 비교적 개방감이 있으며 보강형의 구성형식, 주탑의 형상, 케이블 배치 등 설계 자유도가 많아 주변환경에 따른 변형이 용이합니다.
그러나 사장교는 부정정차수가 높아 구조해석에 어려움이 지적되었으나 컴퓨터 해석기법의 발달에 힘입어 다양한 형태로의 변형이 가능하게 되었으며 과거에 그래 온 것처럼 미래에도 비약적인 발전을 거듭할 것입니다. (실제 많은 발전이 있었습니다.)
최초의 근대적 사장교 - Stromsund교
몇몇의 선각자들에 의해서 스케치되어 그림의 수준에 머무르던 사장교가 교량의 형태로 처음 모습을 나타낸 것은 19세기에 들어서였는데, 초기 사장교는 성공하지 못하고 붕괴되었으며 그 이후 사장교를 건설하려는 몇 번의 시도도 마지막 단계에서 취소되거나 현수교로 변경되었습니다.
사장재는 나이아가라교나 브룩클린교 같은 현수교의 보조적인 수단으로서만 간간이 적용되다가 1956년 사장재만을 이용한 최초의 사장교인 Stromsund교가 완공되었습니다.
그 이후 사장교는 기술적인 발전을 거듭하여 오늘날 현수교와 더불어 중 장대 교량의 대표주자가 되었습니다.
사장교는 재료에 따라 강사장교, 콘크리트 사장교, 복합 사장교로 분류될수 있으며, 주탑의 형상에 따라 I형, H형, A형, 다이아몬드형으로 분류될수 있습니다.
또한, 케이블 종방향 배치에 따라 방사형(Radiating Type), 하프형(Harp Type), 팬형(Fan Type), 스타형(Star Type)으로 분류되며, 케이블 횡방향 배치에 따라 1면, 2면 사장교로 분류될수 있습니다.
- 사장교는 중간의 교각위에 세운 교탑으로부터 비스듬히 내려 드리운 케이블로 주형을 매단
구조물이다. 연속 들보형교, 연속 트러스교 또는 아치교에서는 그 경간이 장대해지면,
사하중이 급격히 증가하며 결국 적용한계에 달하게 된다. 그래서, 경간의 장대화에 수반하는
사하중을 경감하기 위하여 위에서 말한 것과 같은 구조계로 고안된 것이 사장교이다.
따라서 사장교에 작용하는 하중의 일부가 케이블의 인장력으로 지탱되기 때문에 주형은
케이블 정착점에서 탄성지지된 구조물로서 거동한다. 그 때문에 사장교는 현수교와 근본적으로
역학적 특성이 다른 구조물이다.
- 케이블의 장력을 조절함으로써 휨모멘트를 현저하게 감소시킬 수 있으므로 경간이 장대한
사장교를 경제적으로 설계할 수 있다. 이 때 고려해야 할 설계 인자들은 다음과 같다.
① 케이블의 배열 및 장력
② 케이블 수
③ 주탑 및 보강형에 케이블이 정착되는 위치
④ 탑 기초부의 지지조건
⑤ 탑과 케이블의 결함
2. 종류별 사례
2.1 거더교
- Confederation Bridge(Canada)
- Grand Duchess Charlotte Bridge(Luxembourg)
- Hamana Bridge(Japan)
- Huangshi Bridge(China)
- Krungthep Bridge(Tailand)
- Northumberland Strait Bridge(Canada)
- Pnote de S.Joao Bridge(Portugal)
- San Mateo-Hayward Bridge(USA)
- Schottwien Bridge(Austria)
- Shorenji Gawa Bridge(Japan)
- Skye Bridge(UK)
- Trans Tokyo Bay Bridge(Japan)
2.2 트러스교
- FEC Strauss Bascule Bridge(USA)
- Firth of Forth Bridge(Scotland)
- Minato Bridge(Japan)
- Photos from Truss Bridge Project
- Quebec Bridge(Canada)
- 2nd Mameyaki Bridge(Japan)
2.3 아치교
- Bayonne Bridge(USA)
- Fremont Bridge(USA)
- Jiangjiehe Bridge(China)
- Port Mann Bridge(Canada)
- Runcorn/Widnes Bridge(UK)
- Sydney Harbor Bridge(Australia)
- Thatcher Ferry Bridge(Panama)
2.4 현수교
- Akashi Kaikyo Bridge(Japan)
- Ambassador Bridge(USA)
- Golden Gate Bridge(USA)
- Great Belt Bridge(Denmark)
- High Coast Bridge(Sweden)
- Humber Bridge(UK)
- Kwang-An Grand Bridge(Korea)
- Mackinac Bridge(USA)
- Tsing Ma Bridge(Hong Kong)
2.5 사장교
- Alex Fraser Bridge(Canada)
- Honshu-Shikoku Bridge(Japan)
- Kap Shui Mun Bridge(Hong Kong)
- Meiko Central Bridge(Japan)
- Pont de Normandie Bridge(France)
- Seohae Grand Bridge(Korea)
- Seto-Ohashi Bridge(Japan)
- Sidney Lanier Bridge(USA)
- Ting Kau Bridge(Hong Kong)
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첫댓글 감사해요