아치구조

목차

1.아치 정의


2. 아치 역사


3. 아치의 원리


4. 아치의 특징및 시공방법

5. 아치의 부분명칭 및 종류

6. 아치의 형상


7.기타 (아치교, 아치건축물)

본문내용

의해 저항하는 구조물이다. 아치는 압축 방향 이외의 다른 방향에 대해서도 강성을 가지고 있기 때문에, 하중의 방향과 형상에 따라 약간의 휨과 전단력에도 저항할 수 있다. 그러나 아치가 포물선 형태를 가지고 있고 등분포 수직 하중을 받고 있다면, 진술한 케이블의 해석으로부터 아치는 압축력에 대해서만 저항하게 될 것이다.
일반적인 아치의 형상은 위 그림에 소개되어 있으며, 아치는 외력에 저항하기 위해 적용방법에 따라 몇가지의 형태가 선택될 수 있다. 고정된 아치는 주로 철근 콘크리트로 만들어진다. 그것은 다른 아치의 형태보다 적은 재료를 필요로 하지만 3차 부정정 구조로서, 지점의 상대처짐이 발생하면 추가적인 응력이 아치에 발생할 수 있으므로 매우 단단한 기초가 필요하다. 또한 2활절 아치는 주로 강이나 목재로 만들어지며, 힌지의 사용으로 인해 1차부정정 구조물이 된다. 이것은 고정된 아치만큼 강성이 크지는 않지만 약간의 지점침하에 대해서는 견딜 수 있는 구조 형태이다. 만약 1차 부정정을 해결하기 위해 지점을 힌지 대신 롤러로 변경한다면, 그구조물은 휨에 대한 저항 능력을 상실하게 될 것이다. 이러한 구조물을 일반적으로 곡선보라고 한다. 3활절 아치는 강이나 목재로 만들어지며 정정 구조물이다. 이 구조물은 부정정 아치와는 달리 지점 침하나 온도 변화에 영향을 받지 않는다. 마지막으로 2활절이나 3활절 아치는 큰 기초가 필요 없고 아치의 공간확보에 문제가 없다면, 그 아치의 지점이 타이로드로 연결될 수 있다. 타이 아치는 타이로드가 지점 반력의 수평 성분에 저항할 수 있기 때문에 하나의 강제 구조물로 거동하게 된다. 이러한 타이 아치는 지점의 상대 처짐의 영향을 받지 않는다.
7. 기타 (아치교&아치건축물)
아치교는 부재 내에 압축력만 발생케 하는 아치 구조의 성질을 이용한 교량 형식으로 기본적으로 2힌지 아치, 3힌지 아치 및 고정 아치의 형식이 있다. 어떤 교량 형식에서나 자중 상태에서는 부재에 휨이 발생하지 않도록 설계하는 것이 바람직하다.
강도로교의 경우에는 아치리브에 필연적으로 휨이 발생하므로 아치리브의 부재는 압축력과 휨에 동시에 저항할 수 있게 설계되어야한다.
아치교는 바닥판에 작용하는 차륜하중을 행거 또는 기둥을 이용하여 가능하면 등분포로 아치리브에 전달하고, 이 아치리브를 통하여 지반으로 전달케 하는 구조체계를 갖고 있다. 하로 아치교는 바닥구조와 아치리브 구조의 연결방법에 따라 타이드 아치교, 랭거 아치교, 로제아치교 또는 닐슨 아치교 등으로 나누기도 한다. 상로 아치교는 하로 아치교의 랭거형교, 또는 로제형교에 해당하는 교량형식 이외에 트러스 아치형의 형태가 있다.
※ 아치교의 구분
- 타이드 아치교 : 지점상의 횡변위를 타이드 바가 잡아주는 구조 형식(한강대교)
- 랭거 아치교 : 아치부가 축력만을 받도록 설계되는 형식(동작대교 철도교 구간)
- 로제 아치교 : 아치부가 축력과 휨에 저항하도록 설계하는 방식
- 닐센 아치교 : 아치부의 행거가 케이블로 이루어져 있으며, 약간 경사지게 배치되는 형식(서강대교)

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