[토목구조] 박스거더교 지점반력해석, 부반력 보강방안

 

 

박스 거더교 지점 반력 해석하는 기출문제입니다. 이 문제는 어렵지 않습니다만, 계산을 꼼꼼히 해야 하고 풀이 시간이 다소 걸립니다. 문제는 안 어려운데, 실수로 틀리는 분 있으시죠? 이런 문제에서 실수가 자주 나옵니다. 교량 지점 반력을 산정하기 위해 상부 구조의 자중 및 외부 하중을 모두 계산해야 하죠. 시간이 은근히 걸립니다. 또, 지점사이거리 변화에 따른 지점반력 영향 및 보강방안까지 검토안으로 써내야 하는 문제입니다. 같이 풀어보시죠!

 

 

강합성 박스거더교의 지점반력 산정하는 문제입니다. 문제를 그대로 갖고 왔습니다. 문제가 다소 길고 그림도 중요하기 때문에 기출문제와 동일하게 보여드립니다.

박스 거더교 지점반력 산정 문제 해석

문제는 상부 구조의 요소로 아스콘 포장, 방음벽, 상부 콘크리트 슬래브, 박스 거더가 주어져 있습니다. 하중은 각 요소의 자중 DL과 구조물에 작용하는 풍하중 WS 가 있습니다.

그리고, 하중 종류에 따른 극한한계상태 하중계수가 최대/최소로 구분하여 주어졌네요. 최대/최소 둘 다 적용해서 지점 반력을 구하면 되겠다는 생각이 듭니다.

 

박스 거더교 지점반력 기출문제 풀이

작용하중으로 self weight, 풍하중을 산정하기 위해 먼저 자중에 대한 부위별 면적을 정리해야 합니다. 면적 정리 시 반드시 표로 정리하여 헷갈리지 않게 해야 됩니다.

그리고 적용되는 하중을 산정하고 지점과의 거리로 모멘트와 지점 반력을 산정하는 순으로 풀어봅니다.

 

1. 자중이 적용되는 부재별 면적을 산정한다. 이때, 하중 종류 DC, DW, WS를 반드시 구분하여 정리한다.

2. 미터당 작용하는 하중 kN/m 단위로 산정하고 지점 ①에 대한 모멘트 팔거리를 산정한다.

3. 하중계수 적용 시, 최대/최소의 극한한계상태의 하중계수를 각각 적용한다.

 

4. 부재/하중별 모멘트를 산정하고, 힘의 평형 방정식에 의해 모멘트의 합을 정리하여 지점 반력을 산정한다.

5. 지점 반력의 부반력 발생여부를 확인한다.

6. 지점 거리를 2.4m로 넓혀서 다시 지점 반력을 산정한다.

7. 지점 거리 변화에 따른 연직 반력 변화와 이에 대한 보강방안을 검토한다.

 

부반력에 대한 지점 보강방안

① 지점 사이의 거리를 증가시킨다. 단, 지점 사이 거리 증가 시 상부 구조물의 휨 저항이 커질 수 있고 휨부재가 커질 수 있음을 감안해야 한다.

② 1 shoe 받침 적용한다.

③ 자중 감소를 위해 counter weight 방안을 검토한다

④ tie-down 공법으로 부반력에 저항한다.

⑤ out-trigger를 설치하여 지점의 부반력 발생을 최소화한다.

⑥ 보 사이에 횡방향 가로보 및 격벽을 설치하여 부반력에 의한 비틀림 등 예상치 못한 하중에 대비한다.

 

토목구조기술사 115회 4교시 기출문제 풀이입니다.

 

도움 되셨기를 바랍니다. 감사합니다

기술사는 다양한 문제를 보는 게 중요합니다. 아래 링크로 관련 기출문제를 드립니다.

(링크) [토목구조] 사장교 박스단면 트러스 해석