교량 형식 선정 방법

교량 형식은 경간장, 곡선반경, 거더형고, 경관성, 경제성을 고려하여 선정한다. 각 항목에 따라 형식을 어떻게 결정하는지 간략하게 알아보겠다. 비구조전문가가 이해할 수 있도록 간략화해서 작성되었으므로 일부 상세 개념은 조금 다를 수 있음을 양해 바랍니다.

경간장

교량은 경간장이 길어질 수록 모멘트(휨)가 점점 커지게 된다. 그 커진 모멘트를 줄이거나 더 큰 모멘트에 견딜수 있는 재료를 사용하여 경간장을 증가시킬 수 있다.

15m 이내의 경간장은 RC 라멘교를 주로 적용한다. 설계와 시공이 비교적 간단하고, 받침이 없어 경제성과 유지관리성이 좋다.

25m 이내의 경간장은 합성형 라멘교를 주로 적용한다. 슬래브에 강연선이나 강재를 삽입한 형식으로 특허 공법으로 특허를 가진 업체가 시공을 하게된다. 설계과정에서 특정공법 심의 등을 통해 공법을 선정한다.

35m 이내의 경간장은 일반 PSC 빔 교를 주로 적용한다. I형 거더 하단의 강연선을 긴장하여 모멘트를 감소시키는 프리스트레스트 콘크리트 구조이다.

50m 이내의 경간장은 개량형 PSC 빔 교를 주로 적용한다. 거더 형상, 강연선 긴장 장치 및 순서를 변경하여 일반 PSC 보다 경간장을 증가시킨 공법이다. 특허 공법이므로 설계시 공법심의를 통해 공법을 선정한다.

60m 이내의 경간장은 강합성 교량을 주로 적용한다. 거더를 강재로 하여 무게를 줄이고 강도를 증가시킨 형식이다. 강재로 되어 있는 대부분의 교량 형식이다.

90m 이내의 경간장은 개량형 강합성 교량을 주로 적용한다. 강합성 교량의 지점부(교각부) 거더에 콘크리트를 채우거나 강연선을 긴장하는 등의 특허를 적용하여 경간장을 증가시킨 공법이다. 특허 공법이므로 설계시 공법심의를 통해 공법을 선정한다.

140m 이내의 경간장은 PSC BOX 거더교(FCM)를 적용할 수 있다. 교각부의 거더는 높이가 높고 경간 중앙부는 거더 높이가 낮은 교량 형식이다.

200m 이내는 케이블이 낮은 높이로 배치되어 있는 엑스트라 도즈드교, 아치교, 트러스교 등을 적용한다.

800m 이내는 케이블 높이가 높게 배치되어 있어 주탑이 높게 서 있는 사장교를 적용할 수 있다.

800m 이상은 케이블이 M자 형상으로 배치되어 있고 거더가 그 케이블에 매달려 있는 현수교 형식을 적용할 수 있다.

곡선반경

곡선반경이 경간장의 10배 이상 (예: 경간장 40m, 곡선반경 R=400이상)이면 PSC 빔교 계열을 적용하고, 곡선반경이 작으면 강합성 계열을 적용한다.

거더 형고

거더 형고(거더 높이)의 제한이 있는 경우 프리플렉스 빔교(프리스트레스를 가한 강재를 삽입한 거더)나 사장교 등의 형식을 적용한다.

경관성

다른 조건보다 경관이 중요한 경우는 미관을 고려하여 아치교, 사장교 등의 형식을 적용한다.

경제성

경제성은 교량의 경간장을 작게 할수록 일반적으로 줄어든다. 현장 여건이 허용하면 가능한 짧은 경간장을 적용해서 라멘교나 PSC빔 교를 적용하는 것이 좋다.


교량은 현재 100년의 내구성을 가지는 것으로 설계를 하고 있다. 한 번 시공되면 변경이 어려우므로 주변 여건을 고려한 미관과 사용이 편리하도록 하면서 공사비는 최소한으로 할 수 있도록 설계해야 겠다.