교량 확장 접합부

정의

교량 확장 접합부는 기존 교량에 신설 부분을 연결하는 구조 부위다.

하중이 자연스럽게 이어지고 변형을 흡수하도록 설계하고 시공한다.

옆에 다리를 덧붙일 때 신·구 구조가 어긋나거나 따로 움직이지 않게 붙이는 부분이다.

구성요소

접합부는 구성요소마다 역할을 나눠 하중 전달과 변위 허용을 함께 맡는다.

신축이음장치는 이동량을 흡수하고, 거더와 바닥판 연결부는 하중을 이어 준다.

두 기능을 한 부재에 맡기면 서로 방해하므로 분리해 설계한다.

신축 원리

신축 원리는 열팽창과 건조수축에 따른 길이 변화로 설명한다.

길이 변화량은 선팽창계수와 구간 길이, 온도 변화량의 곱으로 구한다.

여기에 건조수축과 크리프 항을 더해 설계 이동량을 정한다.

예를 들어 구간 길이 40 m인 가상의 경우를 본다.

연결 방식 비교

연결 방식에 따라 분리형, 일체 접합형, 반일체형으로 나눈다.

분리형은 신축이음으로 변위를 흡수하므로 기존 구조의 2차 응력이 적다.

일체 접합형은 한 구조처럼 거동하므로 부등침하와 건조수축 차이를 반드시 검토한다.

문제점과 대책

접합부를 단순한 연결로만 쓰면 구속 응력이 빠진다. 원인과 대책을 짝지어 쓴다.

구속 응력은 신구 콘크리트의 재령 차이와 건조수축량 차이에서 생긴다.

후시공 띠는 수축이 먼저 끝난 뒤 타설해 구속을 줄인다.

부등침하는 신설 기초의 지반 조사와 시공 순서 제어로 대응한다.

직접 풀기

직접 풀어 보자. 신설과 기존 콘크리트의 건조수축 차이 변형률을 구해 본다.

가상의 값으로 신설 300, 기존 50을 대입해 차이를 계산한다.

정리

정답은 250×10⁻⁶이다. 신설 값 300에서 기존 값 50을 뺀 결과다.

교량 확장 접합부는 신·구 구조를 연결해 하중 전달과 변형 흡수를 함께 확보한다.

신축 흡수와 하중 연속을 분리해 설계하는 것이 핵심이다.