[교육자료] 교량구조물_콘크리트교량

상당히 많은 토목과 관련된 구조물이 많은데, 그 중에서 토목구조물을 교량과 기타구조물의 관점에서 분류를 해보고 알고 있는 상식선에서 개략적인 구조물의 내용을 정리하는 시간을 갖고자 합니다. 토목에서 설계하고 시공하는 구조물의 종류와 특징 등을 간단하게 소개하는 시간을 갖고자 합니다. 

교량구조물 콘크리트교량 (작성:YangDaddy)

콘크리트교

콘크리트교라함은 이름에서도 알 수 있듯이 콘크리트를 주재료로 사용한 교량으로 강교에 비해 유지관리는 편하지만 중량이 크지만, 현재는 고강도 또는 경량의 콘크리트를 사용하고 단면도 엷게 중공으로 하며, 또한 조립형식의 신공법의 개발 등으로 경간이 긴 프리스트레스트(Prestressed) 콘크리트교를 가설을 많이 한다. 

라멘교

대표적인 라멘교의 형태

라멘교(rigid-frame bridge)는 주교체에 라멘구조를 시공한 형태의 다리를 말합니다. 보통 다리는 상부구조와 이를 떠받치는 하부구조로 되어 있으나, 이것을 하나로 묶어서 문형태로 구성한 것으로, 역학적 성상은 아치교와 비슷합니다. 지점의 구조에 따라 여러가지 종류가 있으며, 몇 개의 경간을 하나로 연결시킨 연속 라멘교 등의 특수한 것도 있습니다. 통상적으로 형고에 비해 형의 높이를 낮게 설치할 수 있기 때문에 입체교차부분 등에 많이 사용합니다. 

RC 슬래브교

대표적인 RC슬래브교

우선 슬래브는 얇고 넓은 콘크리트 바닥판을 말하며, 이 슬래브를 상부구조로 사용한 교량을 슬래브교라고 합니다. 이때 사용한 주재료가 RC(Reinforced Concrete) 철근콘크리트의 경우 RC 슬래브교라고 이름 부릅니다. 

슬래브교는 단순교인 경우 5~15m, 연속교는 10~30m 정도 지간에 주로 적용하며, 슬래브의 두께는 보통 지간장의 1/16~1/20 정도가 적당한 것으로 알려져 있습니다. 슬래브교는 거더교에 비해 상부구조의 높이가 낮으므로 다리 밑 공간 확보가 필요한 곳에 유리합니다. 슬래브교는 지간이 늘어날수록 자중 증가로 인해 효율이 떨어지는데, 이를 극복하기 위해 슬래브 내부에 빈 공간을 만들어 자중을 줄이거나 PSC 강재를 도입하기도 합니다. 이러한 슬래브의 구조에 따라서 슬래브교(Solid Slab Bridge), 중공 슬래브교(Hallow Slab Bridge), PSC 슬래브교(Prestressed Concrete Slab Bridge) 등으로 구분할 수 있습니다. 중공 슬래브교에 PSC 강재를 도입하기도 하는데 이를 PSC 중공 슬래브교라고 부릅니다. 

PC-Beam교

전형적인 PC빔교의 모습

PC-beam 교량은 "Prestressed Concrete Beam Bridge"의 약자로, 한국어로는 "프리스트레스 콘크리트 보 교량"이라고 할 수 있습니다. 이러한 교량은 프리스트레스 콘크리트 보를 사용하여 건설된 교량을 가리킵니다. 프리스트레스 콘크리트는 보강된 콘크리트로, 미리 텐션(장력)을 가하고 나중에 하중이 가해져도 보의 강도와 성능을 향상시키는 데 사용됩니다. PC-Beam교량은 다양한 형태와 크기로 건설될 수 있으며, 일반적으로 도로와 철도 교량에서 사용됩니다. 이러한 교량은 고강도와 내구성을 갖추고, 비교적 빠르게 건설할 수 있어 많은 교량 프로젝트에서 선택되는 옵션 중의 하나입니다.

Preflex교량

전형적인 Preflex교량 모습

PC-Beam을 대신해서 프리플렉스 Beam(Preflex)을 사용한 교량이 프리플렉스 빔 교량이라고 생각하면 이해가 쉽습니다. 여기서 말하는 프리플렉스 빔(Preflex Beam)은 철골과 철근 콘크리트가 조합된 구조를 철골 철근콘크리트(SRC)구조라 일컫는데 자재에 있어서도 철골자재와 철근콘크리트가 조합된 것이 프리플렉스 빔이라고 합니다. 벨기에의 프리플렉스사에 의해서 개발되어 주로 토목공사에 사용되어 왔으며, 90년대 들어오면서 장스팬(Long-Span)의 대형공간을 연출하고 싶은 건축물에 적용하기 시작하였습니다. 

일반적으로 콘크리트교량은 크게는
라멘교, RC 슬래브교, PC-Beam교, Preflex교
분류 가능