개념 한 쪽
강재보 상부에 철근 콘크리트 슬래브를 결속하여 양자가 함께 하중을 부담하도록 만든 구조는 합성 구조라고 부른다. 교량은 사용 재료나 구조 형식, 통로 위치 등 여러 기준으로 분류되므로 분류 기준을 구분하여 문제를 풀어야 한다.
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출제기준 단원 「보」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 합성 구조 판별 | 1 | 강재 보와 콘크리트 슬래브의 일체 작용을 묻기 |
| 사용 재료 분류 판별 | 1 | 교량 명칭이 재료 분류인지 형식 분류인지 구분하기 |
| 통로 위치 분류 판별 | 1 | 상로·중로·하로 구분으로 통로 위치를 식별하기 |
합성 구조는 서로 다른 두 가지 이상의 재료를 결합하여 하나처럼 일체로 작용하도록 만든 구조를 말한다. 재료별 장점을 결합하여 구조 성능을 향상시키는 것이 목표이며, 문제 재료에서는 강재보 상에 콘크리트 슬래브를 전단 연결재 등으로 고정하여 공동으로 하중을 지지하도록 한 경우를 합성 구조로 설명한다.
강재는 인장에 유리하고 콘크리트는 압축에 유리하므로 이 둘을 합치면 각 재료의 장점을 동시에 활용하여 효율적 구조를 얻는다. 합성 구조는 단일 재료로만 이루어진 콘크리트 구조나 강 구조와 구별되며, 프리스트레스트 구조나 무근 콘크리트와는 본질적으로 다르다.
교량의 분류는 여러 기준이 있으므로 출제 시 주어진 분류 기준을 확인해야 한다. 사용 재료에 따른 분류는 철근 콘크리트교, 강교, 목교 등으로 나뉘며, 거더교·아치교·현수교 등은 구조 형식에 따른 분류이다. 또한 통로의 위치에 따른 분류로는 상로교·중로교·하로교가 있으며, 각 용어의 의미를 구분하여 적용해야 한다.
구조물 문제는 핵심 키워드로 정답을 찾는 유형이 많다. '일체로 작용', '서로 다른 재료', '사용 재료에 따른 분류', '통로의 위치' 등의 표현을 확인하면 합성 구조와 교량 분류 문제를 빠르게 판별할 수 있다.
문제에서 "강재보 상부에 철근 콘크리트 슬래브를 부착하여 둘의 부재가 함께 하중을 부담하도록 한 구조"를 묻는다면 합성 구조를 정답으로 고른다. 보기로 제시된 무근 콘크리트는 철근이 없는 콘크리트 구조를 말하고, 철근 콘크리트는 콘크리트 내부에 철근을 넣은 구조이며, 프리스트레스트 구조는 사전에 인장력을 주는 방식이므로 이들 설명과 합성 구조는 다르다. 따라서 '서로 다른 재료들이 하나로 결합되어 함께 하중을 지지한다'는 문구가 보이면 합성 구조를 고르도록 한다.
교량 분류 문제에서는 보기에 제시된 용어가 '재료'인지 '형식'인지 구분하여 소거법으로 접근한다. 예를 들어 거더교는 보 형식의 구조 이름이므로 사용 재료 기준의 보기라면 오답으로 처리한다. 통로 위치 문제에서는 상로·중로·하로의 위치 의미를 떠올려 정답을 도출한다.
토목 구조물의 종류에서 강재의 보 위에 철근 콘크리트 슬래브를 이어 쳐서 양자가 일체로 작용하도록 하는 구조는 어느 것인가?
정답 ① · 강재 보와 철근 콘크리트 슬래브를 일체로 작용시키는 구조 형식을 묻는 문제이다. 강재 보 위에 철근 콘크리트 슬래브를 타설하고 스터드 전단 연결재 등으로 두 부재를 연결하면 하중을 공동으로 지지하는 합성 구조가 된다.
강재 보 위에 콘크리트 슬래브를 얹어 일체로 작용하게 하는 구조는 두 재료가 힘을 함께 나누어 지지하는 합성 구조이다.
사용 재료에 따른 교량의 분류가 아닌 것은?
정답 ④ · 교량의 사용 재료에 따른 분류가 아닌 것을 찾는 문제이다. 교량은 사용 재료에 따라 철근 콘크리트교, 강교, 목교, 석교 등으로 분류된다.
교량은 사용 재료(철근 콘크리트, 강, 목재 등)에 따라 분류되며, 거더교는 구조 형식에 따른 분류이므로 재료 분류가 아니다.
교량의 분류방법과 교량의 연결이 바른 것은?
정답 ③ · 교량의 분류 중 통로의 위치에 따른 분류에는 상로교, 중로교, 하로교 등이 있습니다. 중로교는 교량의 주거더나 트러스의 중간 높이에 통로를 설치한 형태이므로 통로의 위치에 따른 분류와 알맞게 연결되었습니다.
통로의 위치에 따른 교량 분류는 상로교, 중로교, 하로교이며, 중로교는 주거더 중간에 통로를 둔 형태다.
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