교량 거더(빔)

교량 거더(Girder)에 대하여

Ⅰ. 서언

거더(Girder)는 교량의 상부 구조를 구성하는 주요 요소로, 차량과 보행자의 하중을 받아 이를 교각이나 교대에 전달하는 역할을 한다. 거더의 종류와 특성에 따라 교량의 구조적 안정성, 시공 방법 및 유지보수 방식이 결정된다. 본 문서에서는 거더의 정의, 종류 및 특성, 설계 및 시공, 유지관리 방안에 대해 설명한다.

1. 거더의 정의: 교량 상부 구조에서 하중을 지지하는 주요 부재


2. 거더의 종류 및 특성: 강재 거더, 콘크리트 거더, 복합 거더 등


3. 설계 및 시공: 하중 분포, 형상, 연결 방식 및 제작 공법




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Ⅱ. 거더의 정의

거더는 교량의 주요 구조 부재로, 상부 데크(Deck)에서 전달되는 하중을 지지하고 이를 하부 구조로 전달하는 역할을 한다. 거더는 교량의 구조 형태에 따라 다양한 방식으로 적용될 수 있으며, 주요 하중(사하중, 활하중, 풍하중, 지진하중 등)을 안전하게 전달하도록 설계된다.


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Ⅲ. 거더의 종류 및 특성

거더는 재료와 형상에 따라 여러 가지 유형으로 분류할 수 있다.

1. 재료에 따른 분류
가. 강재 거더(Steel Girder)

용접형 또는 리벳형으로 제작됨

대형 교량에서 주로 사용됨

경량이며 높은 강도를 가짐

부식 방지 처리가 필요


나. PSC 거더(Prestressed Concrete Girder)

프리스트레스를 도입하여 인장 응력을 줄임

중소형 교량에 적합

유지보수가 상대적으로 적음


다. RC 거더(Reinforced Concrete Girder)

철근을 배근하여 제작

단경간 교량에 주로 사용됨

경제적이지만 자중이 큼


라. 복합 거더(Composite Girder)

강재와 콘크리트를 조합하여 제작

강성과 경제성을 동시에 확보



2. 형상에 따른 분류
가. I형 거더(I-Girder)

강재 또는 콘크리트로 제작됨

시공이 용이하고 경제성이 높음


나. 박스 거더(Box Girder)

상·하 플랜지와 웹(Web)이 사각형 또는 다각형을 형성

높은 비틀림 강성을 가짐

장대 교량에 주로 사용됨


다. 트러스 거더(Truss Girder)

삼각형 형태로 이루어진 구조

경량화가 가능하고 강성이 뛰어남


라. 아치 거더(Arch Girder)

압축력을 이용하는 구조로 강성이 높음

디자인이 아름다워 경관 교량에 많이 사용됨





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Ⅳ. 거더의 설계 및 시공

1. 하중 분석

사하중(Dead Load), 활하중(Live Load) 분석

동적 하중(풍하중, 지진하중) 고려



2. 재료 및 형상 결정

교량의 경간, 하중 조건에 따라 적절한 거더 유형 선정



3. 제작 및 설치 방법
가. 프리캐스트(Precast) 방식: 공장에서 제작 후 현장에서 조립
나. 현장 타설(Cast-in-Place) 방식: 거더를 현장에서 직접 제작


4. 연결 방식
가. 볼트 및 리벳 연결
나. 용접 연결
다. 강합성 연결




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Ⅴ. 결언

교량 거더는 교량의 하중을 지지하는 필수적인 구조 요소로, 재료와 형상에 따라 다양한 방식으로 설계되고 시공된다. 강재, 콘크리트, 복합재료 등의 선택과 I형, 박스형, 트러스형 등의 형상 결정은 교량의 사용 목적, 경간, 하중 조건 등에 따라 달라진다. 올바른 설계와 유지관리를 통해 교량의 내구성과 안전성을 확보하는 것이 중요하다.