교량받침 부반력

부반력의 정의

교량받침의 부반력은 지점 반력이 인장, 즉 들림 방향으로 나타나는 현상이다.

받침은 보통 압축만 전달한다. 그래서 부반력이 생기면 받침이 상부구조와 분리되거나 들릴 수 있다.

부반력은 반력의 크기가 아니라 방향의 문제다. 답안에는 반력이 인장 방향으로 바뀐다고 써야 한다.

받침 형식별 인장 저항

교량받침은 형식에 따라 인장을 전달하는 능력이 다르다.

가동받침은 수직 인장을 전달하지 못해 들림이 쉽게 생긴다. 탄성받침도 인장 한계가 작다.

인장저항형은 앵커로 상부구조를 하부에 고정해 들림을 막는다.

압축 전용 받침이 놓인 지점은 형식 변경이나 인장 저항 장치 추가를 검토한다.

부반력이 생기는 원인

부반력은 여러 하중과 형상이 원인이 되어 생긴다.

연속교는 한 경간에 활하중이 편재하면 인접 지점의 반력이 음수로 바뀔 수 있다.

캔틸레버나 곡선 형상, 풍·지진의 전도 모멘트, 시공 단계의 자중 편중도 원인이다.

지점 반력이 음수면 그 지점은 들림 방향의 힘을 받는다.

계산 예제

실제 설계값이 아닌 가상의 2경간 연속교로 계산 과정을 본다.

중간 지점의 고정하중 반력은 300kN이고, 편재 활하중에 의한 변화는 -420kN이다.

두 값을 더하면 -120kN이다. 음수이므로 이 받침은 압축이 아니라 인장을 받는다.

인장 저항이 없는 받침이라면 들림이 생길 수 있다. 이때 홀드다운 앵커 등 대책이 필요하다.

검토 절차와 대책

부반력 검토는 불리한 하중조합과 시공 단계별 지점 반력을 함께 본다.

먼저 하중조합을 세우고 지점 반력을 구한 뒤, 반력이 음수인 지점을 찾는다.

부반력 크기를 받침의 인장 저항이나 앵커의 설계 인장력과 비교한다.

저항이 부족하면 인장저항형 받침, 홀드다운 앵커, 구조계 조정 중에서 고른다.

앵커 정착 깊이와 받침 설치 상태는 시공 중에 확인하고 기록한다.

시험 포인트와 정리

마지막으로 시험에서 자주 틀리는 부분과 채점 항목을 정리한다.

부반력을 반력이 작은 값으로 쓰면 안 된다. 반력의 부호가 반대로 바뀐 상태다.

채점은 정의, 발생 조건, 영향, 대책 순서로 본다. 받침의 인장 저항도 수치로 확인한다.

정답은 들림이다. 부반력이 생기면 받침이 떨어지거나 상부구조가 들릴 수 있다.