한강교량 설계에 영향을 미친 경간과 수심의 관계에 관한 연구

Abstract

the duplex Cheongdam bridge, Noryang bridge located on the longitudinal edge of the river and 3 railway bridges (Dangsan, Hangang and Jamsil) were excluded, and the railway parts of two complex bridges Dongho and Dongjak were dismissed. Since these 20 bridges were built at different times, the actual number of bridges sampled for this study was 25, including the former bridges. As a result of analyzing the relationship between span and water depth for these bridges, the following conclusions were drawn; From engineer's perspective, if each structural part and function of the bridge should be designed and constructed economically and expressed reasonably, both aesthetics and conformity would be realized in a harmony. However, special appraisal committee members are controlling the engineers, while making decisions on the bidding for construction of bridges. Anyway, it is very difficult to comprehensively appraise the existing bridge facilities, and therefore, this study just suggests some criteria whereby the existing bridges can be appraised comprehensively. Particularly, the relationship between span and water depth analyzed by this study would be a significant criterion for appraisal of the bridges. If the data about applicable upper structures of bridge depending on the relationships between span and water depth should be accumulated, they would be very useful for engineers in bridge designs. From the perspective of the architects designing the bridges, what are most fundamental in bridge designs are knowledge about structural dynamics and fulfillment of the constraints. Since understanding of structural principles and efficiency is directly associated with aesthetics of bridge, the architects designing the bridges are obliged to reflect the constraints fully in their designs, while understanding the important landscape elements. On the other hand, it is necessary to have the bridge architects participate in design of the bridge with long span and high tower if the bridge should be aesthetic. Since future bridges should be built economically in terms of form and shape and in harmony with the surrounding landscape, architects and engineers should cooperate with each other to research into and develop the techniques of bridge designs.; 문명의 발상지는 강을 중심으로 번성하였다. 우리도 한강을 중심으로 정치, 경제, 사회, 문화 등 한국 민족사적 가교역할은 남쪽 지방과의 육상교통의 관문으로서 한강의 다리는 문화의 발달과 더불어 변하여 왔다. 급격한 경제성장은 진보된 교량형식과 교량 공법을 위해 국내의 교량설계에서는 교량계획 단계에서 경제성, 시공성, 안전성 등의 여러 조건에 대한 충분한 검토가 미흡한 실정이라 기존에 설치된 유사한 교량의 설계도면을 참고하거나 기존의 경험에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. 이러한 교량계획 설계지침과 기준의 미비는 교량설치 계획에 있어서 통일성 결여와 함께 설계, 시공단계에서 심한 경제적 손실을 초래하여 전체공사비의 과다책정 원인으로 되고 있다. 따라서 교량계획 단계에서의 합리적이며 종합적인 기준 및 이에 대한 요구가 절실히 요망되고 있다. 본 연구는 한강상에 현존하는 서울시계 교량 25개소 교량중 복층형식 교량(청담대교) 1개소, 한강 종단변에 위치한 교량(노량대교) 1개소와 철도교(당산철교, 한강철교, 잠실철교) 3개소를 제외하였으며, 동호대교와 동작대교 경우 철도교와 도로교의 복합형식이지만 철도교 부위를 제외하고 도로교에 부위에 대해 본 연구 대상에 대해 포함하여 20개소 도로교 교량이며, 또한 20개소 교량은 각각 준공년도가 다르므로 각 교량의 준공년도별 분류하면 연구 대상의 교량 수는 25개소 교량이 되므로 25개 교량에 대한 본교의 주경간부에 대해 조사, 분석한 결과 다음과 같은 사항을 얻을 수 있었다. 엔지니어 측면에서 보면, 교량의 구조상 각부요소의 구조적인 기능은 합리적으로 표현과 각 요소의 기능이 그 목적에 맞게 경제적으로 설계 시공되면 미학적인 면과 적합성의 원리와 깊은 관련성을 가지게 되며 오늘날 기술자들에게 지배적이며 교량은 일괄·대안입찰 등 설계심의 평가전문위원에 의하여 평가되어 가설되고 있다. 하지만 기존 교량 시설물에 대한 종합적인 평가는 현실적으로 어려운 실정이다. 기설치 사용 중인 교량에 대해 종합적으로 평가 할 수 있는 기준서를 제안하며, 본 연구에서 진행된 경간과 수심의 관계성은 교량 평가에 따른 평가기법의 요소로서 작용 가능하므로 의미 있는 것이다. 또한 상부구조형식별 적정 경간장과 수심 변위에 따른 상부구조형식 적용 가능한 형식의 자료들을 축척하여 실제 설계에 엔지니어의 판단 할 수 있는 자료로서 활용도가 매우 높다. 교량디자인하는 건축가 측면에서 보면 교량을 디자인하는 과정에서 가장 기초가 되는 것은 구조역학적인 지식과 제약조건을 만족하는 것이다. 따라서 구조원리를 이해하고 구조적 효율성의 추구가 교량의 미와 직접 연관되므로 교량을 디자인 하는 건축가는 제약조건을 충분히 반영하여 교량이 디자인 되어야 하며 경관적인 중요 요소를 인식하고 장대교량에 대해서도 아름다운 교형을 찾기 위해 교량 디자인 하는 건축가의 참여가 절실히 필요하다. 앞으로 만들어질 교량에 대해서도 교량 형식이나 형태 선정이 경제적인 면이 고려됨과 동시에 주변 경관과의 조화 역시 환경적으로 욕구로 대두대고 있으므로 엔지니어와 공동협력으로 미려한 교량설계의 기법을 연구하고 발전되어야 할 것이다.; The cradles of civilization were all formed around the rivers to prosper. In Korea, politics, economy, society and culture have evolved around Han River, and in particular, together with the cultural development, Han River bridges have grown as the gates for the inland traffic between the regions north and south of the river. The rapid economic growth required advanced bridge forms and engineering, but Han River bridges were designed in reference to similar existing bridges or relying on the past design experiences, not taking into full consideration such various conditions as economy, constructibility and safety at the stage of planning. In other words, because there have been no guidelines and criteria for bridge planning and design, the bridges have not been planned in an integral way, while serious economic losses have been suffered at the stages of design and construction. Thus, the entire construction budgets have been over-estimated. So, it is deemed essential to arrange some reasonable and comprehensive criteria for planning, designing and constructing of bridges. For this study, the researcher sampled 20 Han River bridges out of the total 25 ones