FCM 가고정부 설계

가고정부의 정의

FCM 가고정부는 캔틸레버 가설 중 교각과 상부 거더를 임시로 연결하는 부재다.

공사 중 안정을 맡는 임시 구조이므로 완공 후의 영구 구조 저항과 구별된다.

핵심은 불균형 모멘트를 교각과 기초로 되돌려 보내는 것이다.

구성요소와 저항 원리

구성요소는 강봉, 콘크리트 블록, 정착구 세 가지다.

강봉은 인장력을, 블록은 연직력의 지압을 맡으므로 두 역할을 따로 검토한다.

불균형 모멘트 M은 강봉의 인장력 T = M/d로 나뉘고, 강봉 수는 T/Pu를 올림해 구한다.

연직력 N은 블록 지압으로 받으며, 블록 단면적은 N을 설계 압축 응력으로 나눠 구한다.

계산 예제

예제 조건은 불균형 모멘트 250,000 kN·m와 도심 간 거리 3.5 m이다.

강봉 인장력은 T = M/d로 구한다. 250,000을 3.5로 나누면 약 71,429 kN이다.

강봉 수는 T를 강봉 1본의 Pu로 나눈 뒤 올림한다. 연직력 분담분은 조건에 따라 정한다.

직접 구해 보자.

콘크리트 블록 면적

정답은 약 71,429 kN이다. 이제 콘크리트 블록 면적을 구한다.

콘크리트 블록은 강봉의 정착과 연직력의 지압을 함께 맡는다.

블록 단면적은 총 연직력 N을 설계 압축 응력으로 나눠 구한다.

설계 압축 응력은 fck에 저감 계수를 곱해 쓰며, 적용 기준을 확인한다.

블록 크기를 정했으면 정착 길이와 보강철근도 확인한다.

헷갈리는 점과 채점 포인트

정답은 소수점 이하를 올림해 정수로 정하는 것이다.

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚어 본다.

불균형 모멘트는 한쪽 캔틸레버 중량 차이로 생기며, 연직력과 다르다.

단위는 모멘트 kN·m, 강봉 강도 kN로 통일하고, 블록은 설계 압축 강도로 계산한다.

시공 오차, 긴장력 손실, 온도 변화 같은 시공 단계 요인과 풍하중도 빠뜨리지 않는다.

정리와 답안 구성

마지막으로 전체 흐름을 한 번에 정리한다.

불균형 모멘트를 구하고, 강봉 수와 블록 면적을 차례로 계산한다. 마지막에 정착과 보강을 재확인한다.

1교시는 용어와 검토 하중을, 2~4교시는 파손원인과 계산까지 적는다.