[기술기사] 복합교량의 설계 사례

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기사명	[기술기사] 복합교량의 설계 사례
저자명	정원기 ; 박상우 ; 구형선
발행사	한국강구조학회
수록사항	한국강구조학회지 , v.15 n.1(2003-03)
페이지	시작페이지(90) 총페이지(10)
ISSN	12254312
주제분류	구조
요약1	교량의 설계 및 시공기술의 발달로 인해 최근에 건설되는 장대교는 규모면에서 갈수록 장대화 되고 거대화하고 있는 추세다. 교량기술의 획기적인 진보로 인해 더욱 다양화되고 변형된 교량형식이 탄생하였다. 최근, 교량에 있어서 역학적 특성 및 경제성 향상을 목적으로 강과 콘크리트를 조합하여 채용되는 사례가 점차 증가하는 추세다. 강과 콘크리트를 조합한 복합구조는 합성구조와 혼합구조로 구분할 수 있다. 합성구조는 부재단면이 강과 콘크리트의 이종재료로 구성된 구조를 가리키며, 혼합구조는 이종재료로 된 부재를 조합해 전체를 구성하는 구조형식이다. 강과 콘크리트 조합의 혼합구조는 근래들어 장대교량이나 지형적 특성을 고려한 형식에 많이 채용되고 있다. 사장교와 같은 장대교량에서 중앙경간장이 측경간에 비해 상대적으로 긴 경우 즉, 측경간장에 대한 중앙 경간장의 비가 큰 경우 중앙경간은 비교적 가벼운 강상형 구조를 적용하고 측경간은 자중이 무거운 콘크리트 구조를 적용함으로써 중앙경간과 측경간과의 하중균형을 기대할 수 있다(그림1,2,3). 일본의 이구치교(生口橋)나 타타라대교(多多羅大橋)가 이러한 형식을 적용한 복합사장교이다. 또한, 새로운 형식의 엑스트라도즈(Extradosed)교에도 이러한 시도가 있었는데 지간장이 길 경우 고정하중의 부담을 경감시키기 위해 중앙경간부를 강상형으로 하고 주두부측은 PSC구조로 적용한 사례도 있다. 도심지 도로나 국도등을 횡단하는 고가교의 경우 비정상적인 지간비(1:3:1)로 구성된 교량에도 적용될 수 있다. 측경간과 지점부 일부는 콘크리트구조를 채택하고 중앙경간부는 강구조를 적용한 사례도 있다. 이렇게 교량에서의 복합구조의 적용으로 사장교나 EXTRADOSED교에서는 장대화가 가능하고 특수한 지형적 특성을 극복할 수 있게 되었다. 강-콘크리트 복합구조의 장점으로는 경제성을 들 수 있다. 사장교의 주형 전체를 PSC 구조로 하는 경우 주탑의 높이, 사장재의 케이블량 및 주형높이가 증가하여 전체 공사비가 증가할 것이다. 따라서, 주형구조로서 PSC 상형보다는 강상형이 고가이나 강상형을 장지간부에 적용함으로써 고정하중이 저감되어 사장재 케이블량이나, 주탑규모가 감소하므로 공사비는 감소하게 된다. 구조적 장점은 비대칭 경간구성을 가지는 교량의 경우 주형의 고정하중의 불균형으로 인한 구조적인 단점을 극복할 수 있으며, 사장교는 주탑에 가까울수록 사장케이블 및 상형내 텐던에 의한 프리스트레스가 증가하여 주형에 작용하는 축압축력이 증가하므로 압축에 강한 콘크리트구조가 강구조에 비해 상대적으로 유리하다.
소장처	한국강구조학회

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