[구조역학] 아치 구조의 원리, 건축물

아치구조란? 아치구조는 하중을 받으면 곡선을 따라 힘을 양쪽으로 분산시키는 구조입니다.

하중이 아치의 곡선을 따라 흘러가기 때문에 구조물 전체가 안정적으로 힘을 받습니다. 아치는 압축력이 지배하는 구조입니다.

하중이 아치에 작용하면 수평 반력이 발생해, 휨모멘트를 줄이고 압축으로 전환되죠. 이렇게 힘을 분산시키기 때문에 상대적으로 적은 재료로도 튼튼한 구조를 만들 수 있습니다.

과거에는 아치로 교량을 만들었다. 과거에는 돌이나 벽돌처럼 압축에 강한 재료를 사용했기 때문에 아치구조가 큰 역할을 했습니다.

특히, 긴 거리를 지탱하는 교량에서는 중앙의 휨을 줄이면서 양쪽으로 하중을 분산할 수 있는 아치구조가 적합했죠. 아치구조는 기초가 튼튼하면 수평 반력도 잘 견딜 수 있어 오래된 교량들에 많이 사용되었습니다.

현대에는 아치 구조가 잘 쓰이진 않는다. 현대 교량에서는 아치구조가 잘 쓰이지 않습니다.

그 이유는 재료의 발전에 있어요. 현대에 사용되는 철근 콘크리트와 강철은 휨과 인장에도 강...