트러스교

• truss bridge

개요

몇 개의 직선 부재를 삼각형의 연속된 뼈대 구조로 조립한 것을 트러스라 하는데 트러스교는 이러한 트러스를 주 부재로 한 교량을 의미한다. 통상 50~200m정도의 중장경간 교량에 적합하여 과거 증기기관차 시대에는 많이 사용하였으나 현대에는 그렇게 많이 사용되는 구조는 아니다.

트러스 구조의 위쪽을 상현재, 아래쪽을 하현재라고 하며, 이를 수직으로 연결하는 부재와 사선으로 연결하는 부재인 사재를 합쳐서 주 트러스, 혹은 Main Truss라고 칭한다. 또한 바닥판은 가로보와 세로보의 격자구조로 교량 상판을 지지하며 이 하중은 격자구조를 통하여 주 트러스에 전달되는 방식으로 하중을 지탱한다.

장점

• 트러스를 구성하는 개별 부재의 크기가 상대적으로 작은 편이어서 기중기 정도의 비교적 간단한 설비로도 장대교량 가설이 가능하다.
• 설계시 구조해석이 간단한 편이다. 트러스 구조 자체가 워낙에 단순한 구조인지라 교량 모형 만들기 대회를 하면 가장 흔하게 써먹는 형태이기도 하다. 손이 많이 가서 그렇지
• 외부의 힘에 견디는 정도가 상당히 강한 구조이다. 트러스 자체가 강성이 크고 내풍안정성이 높다. 현수교가 바람에 취약한 것에 비하면 트러스교는 이 정도가 넘사벽 수준

단점

• 경간이 커지면 트러스의 제작에 시간이 많이 소요된다.
• 구조해석은 쉽지만 교량의 형상 자체는 꽤나 복잡한 편이고 소요 부재가 많아 경제성이 떨어지는 편이다. 교량 완공 이후의 유지보수도 꽤나 까다로운 편.
• 이음새가 잘못되면 무너지기 쉽다.

형상에 따른 분류

Warren Truss의 형태

• Warren Truss : 경간장 60m까지 적용하는 구조로 순수한 수직 방향의 부재 없이 사재가 이등변삼각형 구조로 배열되어 만들어진 트러스이다. 한강철교 A, B선이나 지금은 자전거 도로로 활용되는 양수철교의 트러스가 바로 이 형태이다.

Howe Truss의 형태

• Howe Truss : 주 트러스에 수직방향의 부재가 포함되며 트러스 한 가운데의 수직재를 기준으로 사재가 양 옆으로 람다(Λ)형상을 가지도록 설치된 것을 의미한다. 사재가 만재하중에 의한 인장력을 받도록 배치한 구조이다.

K Truss의 형태

• K Truss : 트러스의 형태가 K형상으로 되어있는 형태로 외관이 그다지 좋지 않아 많이 사용되는 형태는 아니다.

Pratt Truss의 형태

• Pratt Truss : 사재가 만재하중에 의해 인장력을 배치한 것은 Howe Truss와 동일하나 사재의 방향이 중앙 수직재를 기준으로 보면 양 옆으로 V형상을 가지도록 배치된다. 이 경우 상대적으로 부재의 길이가 짧은 수직재가 압축력을 받는 장점이 있다. 통상 45~60m의 경간장에 사용

Parker Truss의 형태

• Parker Truss : Pratt Truss와 사재의 배열은 동일하나 상현재가 아치형의 곡선인 경우에 사용되는 형태로 보통 50~100m내외의 경간장에 적용된다. 왜관철교나 압록강철교의 끊어진 교량 중 중국측 끝단의 가동부 트러스가 이 형태이다.

Baltimore Truss의 형태

• Baltimore Truss : 트러스 내부에 다시 작은 삼각형의 사재를 가지치기 하는 형태로 트러스 구조로 분격 트러스의 일종이다. 사재의 형태는 Pratt Truss와 동일하게 배열된다.

• Pennsylvania Truss : Baltimore Truss와 유사한 형태이나 상현재가 아치형인 Parker Truss로 두 트러스 구조의 혼용이라 할 수 있다.

• Warren with Vertical support Truss : Warren Truss의 보강형 형태로 각 이등변삼각형의 꼭짓점 지점에 수직재를 추가로 설치한 형태이다.

• Quadrangular Warren Truss

• Subdivided Warren Truss

• Lattice Truss

• Whipple Truss