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교량받침이란?

교량받침의 개요(Outline of Bridge Bearings)
교량받침은 상부구조에 작용하는 하중을 하부구조에 전달하고, 온도, 건조 수축, 크리이프와 활하중의 이동과 회전으로 인하여 발생하는 상부구조의 변위, 변형을 원활하게 함으로써 교량내에 발생하는 2차 응력을 최소화하는 기계적장치로현재한국에서사용되는제품은대부분외국제품을국산화한것이라할수있다.
교량받침의 기능 (Bearing Functions)
(1) 하중전달 기능
상부구조에 작용하는 사, 활하중을 하부구조의 기초지반에 정확히 전달하는 기능
(2) 신축 기능
상부구조의 하중재하, 온도변화, 콘크리트의 크리이프, 건조수축 등에 의해 발생하는 신축, 지진시 상,하부 구조간의 상대변위를 원활히 흡수하는 기능
(3) 회전 기능
활하중 등 하중의 재하에 의해 발생하는 상부구조의 휨 등, 상, 하부공 지점에서의 회전변위를 원활하게 흡수하는 기능
교량받침 종류 (Bearing Types)
(1) 기능상 분류 (Types by Function)
● 완전 가동받침 (Full Moved)
상부구조는 처짐으로 인한 회전 외에 온도변화, 크리이프, 건조수축에 의한 교축 방향 및 교축 직각 방향의 신축을 받는다.
이러한 수평방향의 신축과 회전을 원활하게 하기 위한 받침을 가동받침이라 한다.
● 완전 고정받침 (Full Fixed)
상부구조의 신축과 회전 중 신축을 구속한다. 즉, 교축 방향 및 교축 직각 방향으로 고정되어 있으나 단지 회전을 구속하지
않는 받침을 고정받침이라 한다.
● 반고정받침 (= 반가동 받침) (One-directional Fixed or Moved)
상부구조의 탄성, 소성변형 및 온도변화 등의 원만한 변형에 대해서는 가동받침의 기능을 가지나 지진시의 수평력에 대해서
는 고정받침의 기능이 있는 받침을 반고정받침이라 한다.
(2) 사용재료의 종류별 분류 (Types by Materials)
사용재료의 종류에 따라 강재받침, 고무받침 및 콘크리트받침 등으로 분류된다.
(3) 제품 종류 (Types by Structure)
● 교량 지지용 탄성교량받침(MP Laminated Elastomeric Bearing)
● MP 구조물용 댐퍼 베어링(MP Seismic Damper Bearing)
● 납면진 받침(MP LRB)
● MP Pot Bearing
● 내진용 MP Spherical Bearing
● MP Sliding Bearing
● 기타
교량받침 형식의 선정 요건(Selection of Bearing Types)
교량받침 형식의 선정은 아래 사항을 고려하여 선정하여야 한다.
(1) 수평하중, 수직하중
(2) 이동량, 회전량 및 방향
(3) 지점에서의 소요 받침수
(4) 마찰계수
(5) 상, 하부구조의 형식과 치수
(6) 교량의 총 연장
(7) 지반조건 및 침하 가능성(하부구조의 변위)
(8) 교량받침의 상, 하부구조의 접속 접합부의 보강
교량 이동의 요인 (Factors of Bridge movement)
교량에서 교량받침이 충분히 제 기능을 발휘하려면 여러 하중 조건하에서 교량받침에 존재하는 이동과 하중의 정확한 판단이 필수적이다. 교량의 이동은 사용재료에 의한 내적요인과 교량 구조물에 가해지는 외적 요인에 기인한다.
(1) 내적요인
● 온도, 습도의 변화
● 콘크리트의 크리이프 및 건조수축
● 프리스트레싱에 의한 응력
● 사하중 또는 활하중에 의한 휨변형
● 재료의 피로현상
(2) 외적요인
● 침하 또는 지반의 이동
● 교량 선형곡률에 의한 원심력
● 차량의 가속 또는 제동
● 지진
● 풍하중
● 가설하중
상기요인에 따른 이동과 하중은 그 크기 뿐만 아니라 작용방향 및 작용기간도 고려되어야 하며, 반복 이동량 (Reversible) 및 반복되지 않는 이동량(lrreversible)의 합은 받침의 최대 이동량을 초과해서는 안된다. 교량의 회전은 경간, 하중 및 교량의 침하정도에 따라 다르며, 회전의 크기는 교량받침 형식선정의 중요 요소이다.
교량받침의 배치(Layout)
최근에는 교량의 경간길이와 폭이 커지고, 각종 형식의 교량이 설치되고 있어, 교량받침이 지지하는 하중이 증가함에 따라, 복잡한 거동과 하중분배가 생기므로 이를 수용하기 위한 다양한 교량받침이 개발되어 사용 되고 있다. 교량받침의 배치는 외적요인에 의하여 발생되는 하중을 정확하게 전달하고, 내적 치수등을 고려하여 상부구조 에서의 힘이 하부구조로 무리없이 전달될 수 있도록 적절한 설계 및 배치 방법이 요구된다. 교량의 종류에 따른 교량받침의 배치방법에는 여러가지가 있으며, 기본적으로 교량받침의 배치 원칙은 동일 하게 적용될 수 있다
고정받침의 위치(Position of Fixed Bearing)
교량의 콘크리트 상판은 온도변화에 따라 고정받침을 중심으로 방사선 형으로 수축, 팽창한다. 또 수평력을 하부구조에 전달하는 접점이 되기도 하므로 그 배치에 충분한 검토가 필요하다. 고정받침의 설치 위치의 선정은 하부구조를 포함하여 교량 전체의 효율성, 구조 특성 및 미관을 좌우하는 요인 중의 하나가 되므로 지형, 지반조건, 상부구조와 지지조건, 신축장치 등을 전체적으로 고려하여 결정할 필요가 있다. 고정받침의 설치위치는 일반적으로 다음과 같은 사항을 고려하여 결정한다.
(1) 교량전체의 효율성
(2) 사하중 반력이 큰 지점
(3) 경사 교량의 경우에는 낮은 지점
(4) 수평 반력을 받기 쉬운 지점
(5) 가동받침의 이동량을 보다 적게 할 수 있는 지점
한개의 고정받침에 기능을 부가시킨 이외에도 고정받침을 여러 개로 하여 응력을 분담시키는 경우가 있으므로, 이 경우에는 상기 사항을 고려해서 그 배치를 결정할 필요가 있다.
교량의 종류에 따른 교량받침의 배치 방법(Method of Bearing Layout)
1) 단순교 (예)
1) 종방향 수평력을 고정단에서 고정받침과 횡방향 받침이 함께 분담할
1) 수 있으므로 종방향 수평력에 대해 보다 안전하게 지지할 수 있다.
2) 2경간 연속교 (예)
1) 고정단이 하나의 고정받침과 일방향 가동받침으로 구성된다.
1) 만약 횡방향의 신축이 큰 경우에는 양방향 가동 받침을 사용할 수 있다.
3) 사교 (예)
1) 사교는 가동받침의 이동방향과 회전방향이 일치하지않는다.
1) 그래서 양방향 회전이 가능한 받침을 사용하는 것이 좋다.

1)
A-탄성교량받침의 이동방향은 교량의 중앙선에 평행하게 설치되어야
1) A-하며, 사각의 교대나 교각에대해 직각방향이어서는 안된다.
1) B-고정단에서 하나의 고정받침과 교축 직각 방향으로 이동이 가능
1) A-하도록 일방향 가동 받침을 설치하고 있다. 교량 상판의 이동은 받침
1) A-에서 이동이 구속되어 신축원점인 고정받침을 중심으로 변위가
1) A-일정하게 발생되지 않으며, 교축 방향에 따른 횡방향의 변위가
1) A-일정하지 않아 설계시 많은 주의가 필요하다.
4) 다경간 연속교 (예)
1) 큰 신축량을 필요로 하며 고정받침에서 힘의 크기 결정요소는 교량
1) 의 연장, 교각의 수에 좌우된다.
5) 다경간 연속 곡선교 (예)
1) A-현방향 설치 : 온도변화에 의한 반력이 생기지 않고 이동량이
1) A-작으며 곡률이 일정하거나 변화하는 교량에 모두 적용할 수 있다.
1) B-접선방향 설치 : 온도변화에 의한 거더의 이동에 의해 발생되는
1) A-수평 반력이 상ㆍ하부 구조에 미치는 영향을 검토해야 하며,
1) A-탄성교량 받침에 다른 응력이 발생하지 않도록 많은 대책이 필요
1) A-하다. 주로 곡률이 일정한 교량에 사용한다.
교량받침의 유지 보수(Maintenance of Bearing)
(1) 관리 대장의 정비
받침을 보수할 때 교량명, 교량형식, 받침형식, 설계조건(설계반력, 설계이동량, 전체이동량, 마찰계수), 설치 년 월 일,
계측시기, 보수기록, 준공 년 월 일, 설계회사, 시공회사 등을 기록하여 교량의 보수 관리에 활용할 수 있다.
(2) 점검
● 통상점검
통상점검은 통상순회를 하면서 주로 육안점검으로 실시하며, 교량의 세부적인 점검은 할 수 없으나 받침구조에 대한 이상은
조기 발견도 가능하다.
● 정기정검
정기점검은 교량의 전반적인 보전상태를 확인하는 것으로 통상점검에서 확인된 내용을 참고로 하여 교량을 세부적으로 점검
하는 것을 말한다. 받침 설치 장소에서 공구 등을 사용하여 받침을 점검할 수 있다.
● 이상시 점검
통상점검및 정기점검에서 발견한 중대한 변화, 태풍, 집중호우, 지진, 폭설 및 화재 등 재난이 발생할 경우 혹은 위험 상태의
경우에 실시한다.