[부산대] 교량공학및설계 아치교

목차

1. 각 조건별로 3개의 아치교를 설계하고, 변형도, 축력, 모멘트를 비교 설명하시오.
2. 각 조건별로 3개의 아치교를 설계하고, 변형도, 축력, 모멘트를 비교 설명하시오.

본문내용

1.4 고찰
아치높이(H)와 지간장(L)의 비(H:L)의 차이가 아치구조물에서 어떠한 영향을 미치는지 알아본다. H:L을 각각 1:4, 1:5, 그리고 1:7인 세 가지의 아치구조물을 1.1의 조건에 따라 설계한 뒤 Midas 프로그램을 통해 해석하였다. 해석 결과가 그림 3,4,5 이고 각 그림에서 위에서 아래로 Model 1,2,3 이다. 이제 이 결과를 서로 비교해본다.

먼저, 변형이다. 상판에 가해진 등분포하중에 의해 아치구조물에서는 처짐이 발생한다. 그림 3을 살펴보면 아치구조물에서의 변형은 아치리브와 보강형에서 발생하며 보의 중앙부에서 가장 크게 발생한다. 변위에서 수평 변위는 거의 존재하지 않으며 수직 변위로 존재한다. 또한 그 값이 Model 1에서 0.026m 로 변형이 가장 작고 Model 3에서 0.060m 로 가장 크게 발생하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 아치의 높이가 낮을수록 처짐이 증가하는 것이다. 이는 동일한 부재를 사용하는 경우 아치 높이의 감소는 곧 강성의 감소로 이어진다는 것을 의미한다.

다음은 축력이다. 상판에 가해진 등분포하중에 의해 아치리브에는 축력이 발생하게 된다. 그림 4를 살펴보면 축력은 세 구조물 모두에서 발생하고 있지만 같은 하중 조건 내에서도 아치리브 높이에 따라 축력 값의 차이가 발생하는 것을 확인 할 수 있다. 축력의 크기 차이를 비교해보기 위해 Model 1과 Model 3의 값을 확인해보면, 아치리브 중앙과 보의 중앙에서 축력은 각각 Model 1은 -3019 kN, 3005 kN이고 Model 3은 -5210 kN, 5202 kN 으로 약 1200 kN 의 차이가 발생하는 것을 확인 할 수 있다. 반대로 행거에서는 Model 1이 600 kN 로 가장 크고 Model 3에서 597 kN으로 가장 작다. 즉 정리하면, 아치교 높이가 낮을수록 보강형과 아치리브에 발생하는 축력은 증가하고 반대로 행거에서의 축력은 감소하나 행거에서는 그 값의 차이가 앞의 두 값보다 크지 않다.

참고 자료

없음