사장교 부반력 산정방법 및 대책

부반력 발생 Mechanism

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주경간에 재하된 하중은 주경간 케이블로부터 측경간 케이블로 전달되어 단부 교각으로 전달된다.

사장교 설계(계획)시, 미관을 고려하여 측경간 경간장은 주경간장의 0.5이하로 한다.

또한 이 비율은 측경간 단부의 부반력 발생에 영향을 준다. 측경간을 주경간에 비해 짧게 할 경우 부반력이 발생할 수 있다.

일반적으로 도로교의 경우, 측경간 비는 주경간의 0.40 ~ 0.45 수준으로 한다.

활하중이 큰 철도교의 경우, 측경간 비는 주경간의 0.20 ~ 0.25 수준으로 한다.

케이블 교량의 주경간 및 측경간 구성

주경간 하중이 케이블을 통하여 측경간으로 전달

 

주경간의 차량하중의 영향이 측경간으로 전달

 

부반력 산정 방법

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도로교 설계기준, 2010

 

 

도로교 설계기준, 케이블교량 한계상태설계법 2016

(케이블 강교량설계지침(2006) 5.4)

(케이블 강교량설계지침(2006) 4.2 하중조합)

 

부반력 제어 대책

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카운터웨이트

   : 측경간 거더 내외부에 구조적 혹은 비구조적 중량물을 설치

   : 카운터웨이트로 인해 작업공간 혹은 이동 공간 협소 문제 발생 가능

   : 카운터웨이트 추가 하중으로, 단면 증대 혹은 케이블 단면 증가 우려

   : 카운터웨이트 추가 Mass로 인해 지진시 하중 증가 우려   

   : 카운터웨이트의 유지관리 문제 발생 가능

 

Tie-Down Cable

   : 교각과 거더를 케이블로 연결하여 부반력을 교각으로 전달

   : 이동량에 따라 케이블 꺽임 검토 필요

Anchor Cable

   : 교대 밑으로 설치된 지중 앵커와 거더를 케이블로 연결하여 부반력 저항

 

Link Shoe

   : 거더와 교대에 Link Shoe를 설치하여 부반력 저항

   : 이동량이 클 경우 적합

   : 교체가 어려우며, 유지관리가 어려움

 

복합 사장교

   : 주경간은 중량이 가벼운 강재, 측경간은 중량이 무거운 콘크리트 채택

 

접속교 자중 

   : 접속교의 자중을 이용하여 거더의 자중을 증가