아치교 종류 및 특징

 

아치교 종류 특징

교량 중 아치교에 대해 정리해보려고 합니다. 아치교는 미관을 우선으로 하는 교량 형식입니다. 아치교는 교량 상부의 연직하중을 아치교 지점에 수평반력으로 작용하고, 곡선으로 이뤄진 아치(리브)가 수직응력을 주로 받게 하는 형식입니다. 아치교 종류 및 특징을 그림과 같이 알아보겠습니다.

 

       < 목차 >

• 아치교 특징 3가지
• 아치교 분류 3가지
• 아치교 종류 9가지

 

 

1. 일반 아치교 특징

1) 위에서 말한 수평반력으로 수평반력에 지지할 수 있는 지반의 조건이 좋아야 한다
2) 아치교 평균 지간은 100m 수준
3) 아치리브의 곡선형으로 미관이 좋다

 

2. 아치교의 분류

1) 아치리브 형상에 따른 분류

① Solid Rib 아치교

: 아치리브를 단일부재로 구성한 형식이며, 아치리브가 단일부재인만큼 교량 지간에 제한적이다
(즉, 교량 지간에 길어짐에 따라 아치리브의 단면이 커지고 비경제적이다)

아치교 solid rib arch

 

② Braced Rib 아치교

: Soild Rib 아치교의 단일부재의 단점을 보완한 아치교이며, 아치리브를 Brace로 보강하여 아치리브의 단면을 효율적으로 구성한 형식이다. 장견간에 유리한 형태이며, 단면의 경제성, 안정성을 고려하였다. 단, brace의 추가 부재로 인해 미관에 단점이 있다

braced rib arch 아치교

 

③ 스팬드럴 Spandrel Braced 아치교

: 아치복부 스팬드럴 Spandrel를 보강한 형태이다. 아치리브와 상부구조 사이에 brace를 추가한 형식으로 braced rid arch와 유사한 특징을 가진다.

Spandrel 아치교는 아치복부에 보강하는 형태에 따라서 구분되는데, Brace 보강의 경우 스팬드럴  Spandrel braced 아치교, 성토재로 보강하며 콘크리트 아치교 Spandrel 충복식 아치교, 상부구조, 아치리브, 연직부재 3 종류 부재로만 이뤄진 경우는 개복식 아치교라 한다

spandrel braced arch 아치교

 

 

2) 아치 구조형식에 따른 분류

👇아치 구조물 해석 - 포물선, 원호 아치 구조비교

 

 

① 힌지 아치교

: 2힌지 아치교(부정정구조), 3힌지 아치교(정정구조)로 구성되며, 주로 2힌지 아치교를 많이 적용한다. 힌지 연결로 인한 아치리브에 전달되는 부재력을 저감시켜 부재 단면을 저감할 수 있다.

단, 3힌지 아치교의 경우 교량 중간부의 힌지 위치로 상부교량의 큰 활하중, 충격이 발생할 우려가 있는 경우에는 적용이 불리한 단점이 있다

힌지 아치교

 

② 고정 아치교

: 아치교의 아치리브의 양단을 고정한 형식이다. 고정된 지점 때문에 휨모멘트가 크게 발생하고 하부구조가 커지는 단점이 있다. 즉, 고정지점으로 인한 지점의 휨모멘트가 크게 발생하여 양호한 지반 조건이 필요하다

👇아치교 현수교 사장교 교량모형으로 이해해보자

고정식 아치교

③ 타이드 아치교

: 아치리브 지점에 발생하는 수평반력을 아치리브를 수평방향으로 연결한 타이(tie)가 부담하는 형식이다. 수평방향 부재력을 타이(tie)가 부담함으로써 지점에 수평반력이 없고 수직반력만 전달된다.

👇[개념정리] 타이드 아치교 특징

이로 인해 지반상태가 양호하지 않은 지역에도 적용할 수 있는 아치교 타입이다. 단, 아치리브의 부재력이 커서 단면이 커지는 경향이 있다

tied arch 타이드 아치교

3) 주행노면 위치에 따른 분류 : 상로아치, 중로아치, 하로아치

👇아치 구조물 휨모멘트도 BMD 구조해석

 

 

① 상로식 아치교

: 교량상판이 아치리브 위에 위치한다. 깊은 계곡과 같이 지면과 계획고의 높이가 큰 경우 적용되는 형식이다. 홍수로 인한 수위차가 큰 경우 적용이 어렵다.

② 중로식, 하로식 아치교

: 교량상판이 아치리브 중간 또는 하단에 위치한다. 도심 내에 형하공간에 제한이 있는 경우 주로 적용한다. 강아치교에 많이 적용되는 형식이다.

상로식, 중로식, 하로식 아치교

 

이상으로 아치교 종류 및 각 특징을 정리해봤습니다. 정보가 도움되셨기를 바랍니다. 감사합니다.

---

아치교 휨모멘트도 BMD도 정리해봤습니다. 아래 링크로 참고 부탁드립니다

👇[구조해석] 원호 구조물 해석(BMD, SFD, AFD)

 

"이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다."