교량 내진보강

교량 내진보강

교량 내진보강은 지진에 대비해 기존 교량의 약한 부재를 고치는 공학적 조치다.

보강 대상은 교각, 받침장치, 받침지지길이 세 부재로 나눠 본다.

세 부재는 서로 연결되어 있으므로 함께 검토해야 한다.

구성 요소

구성요소는 교각, 받침장치, 받침지지길이 세 가지다.

교각은 연성이, 받침장치는 변위 수용능력이 부족해지기 쉽다.

받침지지길이가 부족하면 상판이 빠져 낙교가 생긴다.

연성도 계산

연성도는 극한변위를 항복변위로 나눈 값이다.

가상의 RC 교각에서 δy는 0.05m, δu는 0.20m이면 μ는 4.0이다.

FRP로 감싸 δu가 0.28m로 늘면 μ는 5.6이 된다. 1.4배 증가다.

교각 보강의 목적은 강성보다 연성 확보에 있는 경우가 많다.

낙교 방지 대책

받침지지길이가 부족하면 큰 변위 때 상판이 받침에서 빠져 낙교가 생긴다.

그래서 낙교를 막는 대책은 세 가지를 함께 쓴다.

첫째는 받침지지길이 확보, 둘째는 낙교방지장치 설치, 셋째는 연결 구조 보강이다.

낙교방지장치는 슬래브를 수직으로 연장하는 형식도 있어 형식을 구분해 쓴다.

공법 비교

정답은 받침지지길이 확보와 낙교방지장치 설치다.

공법은 교통 통제, 상부 하중 증가, 시공 난도, 유지관리를 기준으로 비교한다.

강판 보강은 내력 증가 폭이 크지만 중량과 공사 기간이 늘어난다.

FRP 감싸기는 현장 작업이 짧고 단면 증가가 작다.

정리

정리하면 교각은 연성을, 받침은 변위 수용능력을 높인다.

받침지지길이는 확보와 낙교방지장치로 막는다.

세 부재를 연계해 보강하고, 교체 전후 동적해석을 검토한다.