사교·곡선교 거동

사교란 무엇인가

사교는 교축이 교대·교각 중심선과 직각이 아닌 교량이다.

다리가 강이나 도로를 비스듬히 건너면 받침선이 서로 평행하지 않게 된다.

이 기하학적 차이 때문에 신축·회전·반력이 직교교와 다르게 나타난다.

사각과 신축 방향 분해

사각이 있으면 상부 이동은 교축 방향과 그 직각 방향으로 나뉜다.

교축 방향 신축량 40 mm를 지지선 기준으로 분해한다.

직각 성분은 cos θ, 접선 성분은 sin θ를 곱해 구한다.

두 성분을 다시 합성하면 길이가 어떻게 되는지 직접 확인해 보자.

곡선교와 사교의 비교

앞 문제의 답은 40 mm다. 두 성분을 합성하면 원래 길이와 같아진다.

곡선교는 평면선형이 곡선인 교량이다. 곡률 반경이 작을수록 비틀림과 횡방향 휨이 커진다.

곡률이 커지면 외측 거더의 연직 반력은 늘고 내측 거더의 반력은 줄어든다.

사교도 받침 배치가 대칭이 아니면 특정 받침에 반력이 집중된다.

그래서 사교와 곡선교는 회전과 신축의 방향을 함께 확인해야 한다.

받침 배치 절차

받침 배치는 평면 형상을 확정하고 상부의 총 이동량을 구하는 데서 시작한다.

고정받침 하나를 기준점으로 정하고, 고정점은 단면 중심과 가깝게 둔다.

나머지 받침은 가동받침으로 두고 이동 방향을 대각선 또는 곡선 접선 방향에 맞춘다.

받침 반력과 회전각을 검토한 뒤 신축이음 형식과 여유량을 정한다.

헷갈리는 점과 채점 포인트

시험에서 자주 나오는 실수는 네 가지다.

사교를 직교교처럼 풀면 사각도에 따른 회전과 이동 방향을 놓친다.

곡선교는 접선 방향과 반경 방향 이동이 함께 생긴다.

받침을 많이 놓으면 무조건 안전한지 다음 문제로 확인해 보자.

가동받침의 이동 방향을 빠뜨리면 신축이 막혀 받침이 손상된다.

정리

앞에서 본 내용을 다섯 줄로 정리한다.

사교는 회전과 신축이 연성되고, 곡선교는 곡률이 작을수록 비틀림이 커진다.

받침은 고정받침을 기준으로 가동받침의 방향과 이동량을 정한다.

앞 문제의 정답은 아니다. 받침을 많이 놓는다고 안전해지지는 않는다.