장경간 교량 형식

장경간 교량의 정의

장경간 교량 형식은 주탑과 케이블, 또는 거더의 단면 형태로 큰 경간을 지지하는 구조형식의 총칭이다.

거더는 휨, 주탑은 압축, 케이블은 인장 부재로 역할을 나눈다.

이 역할 분담이 형고비와 가설공법을 함께 결정한다.

먼저 PSC 박스거더교부터 살펴본다.

PSC 박스거더교와 FCM

PSC 박스거더교는 프리스트레스로 휨에 저항하는 상자형 단면 교량이다.

경간이 늘면 자중이 커져 가설 중 FCM 또는 ILM 공법이 쓰인다.

FCM은 자유 캔틸레버 공법, ILM은 이동지보공 공법이다.

PSC 박스거더교는 중경간에서 가장 널리 쓰인다.

사장교와 엑스트라도즈드교

엑스트라도즈드교는 사장교와 외형이 비슷해서 자주 헷갈린다.

두 형식의 차이는 케이블의 연직하중 분담률과 주탑 높이에 있다.

사장교는 케이블이 연직하중을 대부분 받는다.

엑스트라도즈드교는 케이블이 일부만 받아 거더가 주로 부담한다.

분담률은 약 30% 수준으로 소개되지만 설계마다 다르다.

형고비와 하중분담

앞 문제의 정답은 사장교다. 케이블이 연직하중을 대부분 지지하는 형식이다.

형고비는 거더 형고를 경간으로 나눈 값으로 정의된다.

하중분담은 연직하중을 거더와 케이블이 나눠 받는 비율이다.

형고비와 하중분담이 형식 비교의 두 기준이 된다.

형고비를 쓸 때는 기준 경간을 함께 밝혀야 비교가 성립한다.

적용 경간과 흔한 실수

적용 경간은 형식마다 다르다. PSC 박스교는 공법과 현장 조건에 따라 달라진다.

엑스트라도즈드교는 100~200m 중경간, 사장교는 200m 이상 장경간에 쓰인다.

흔한 실수는 엑스트라도즈드교를 사장교의 일종으로만 쓰는 것이다.

또 케이블 분담률을 수치 없이 작다고만 쓰면 감점된다.

핵심 정리

앞 문제의 정답은 엑스트라도즈드교다. 주탑이 낮아 항공 제약이 있는 곳에 쓰기 좋다.

세 형식은 하중분담, 주탑 높이, 형고비로 비교한다.

형식 비교 답안은 세 항목을 같은 기준으로 써야 점수가 된다.